Une équipe de recherche dirigée par le Dr Hoon Ryu du groupe de recherche sur les maladies cérébrales de l'Institut coréen des sciences et technologies (KIST, président Sang-Rok Oh), en collaboration avec le directeur Justin C. Lee de l'Institut des sciences fondamentales (IBS, président Do -Young Noh) et le professeur Junghee Lee de la faculté de médecine Chobanian et Avedisian de l'université de Boston, ont découvert un nouveau mécanisme impliquant les astrocytes pour traiter la maladie d'Alzheimer (MA) et ont proposé une nouvelle cible thérapeutique. Dans cette étude, les chercheurs ont révélé que la voie de l’autophagie dans les astrocytes (cellules non neuronales du cerveau) élimine les oligomères bêta-amyloïde (Aβ), les protéines toxiques présentes dans le cerveau des patients atteints de MA, et récupère la mémoire et les fonctions cognitives.
La MA, une forme représentative de la démence sénile, survient lorsque des protéines toxiques comme l'Aβ s'agrègent et s'accumulent anormalement dans le cerveau, entraînant une inflammation et des dommages aux neurones, provoquant des troubles neurodégénératifs. Bien que la communauté scientifique se concentre depuis longtemps sur le rôle des astrocytes dans l’élimination des protéines toxiques autour des neurones, le mécanisme exact reste flou.
L'autophagie est un processus par lequel les cellules décomposent et recyclent leurs propres composants pour maintenir l'homéostasie. L’équipe de recherche a examiné le processus d’autophagie dans les astrocytes et a découvert que lorsqu’une accumulation de protéines toxiques ou une inflammation se produit dans le cerveau des patients atteints de MA, les astrocytes réagissent en induisant des gènes qui régulent l’autophagie. En délivrant ces gènes associés à l'autophagie spécifiquement dans les astrocytes dans des modèles de souris AD, les chercheurs ont observé la récupération des neurones endommagés.
Cette étude a démontré que l’autophagie astrocytaire réduit les agrégats Aβ (amas de protéines) et améliore la mémoire et les fonctions cognitives. Notamment, lorsque les gènes associés à l’autophagie étaient exprimés dans les astrocytes de l’hippocampe, une région du cerveau responsable de la mémoire, les symptômes neuropathologiques diminuaient. Plus important encore, cette étude a montré que la plasticité de l’autophagie des astrocytes est impliquée dans l’élimination des oligomères Aβ, une cause majeure de la pathologie de la MA, présentant ainsi une nouvelle voie thérapeutique potentielle pour traiter la MA.
Cette recherche est particulièrement significative car elle s'éloigne de l'approche traditionnelle centrée sur les neurones dans le développement de médicaments contre la MA, identifiant plutôt les astrocytes (cellules non neuronales) comme une nouvelle cible thérapeutique. L’équipe de recherche prévoit d’explorer davantage les développements de médicaments susceptibles d’améliorer la fonction autophagique des astrocytes afin de prévenir ou d’atténuer les symptômes de la démence, et de mener des études précliniques dans un avenir proche.
Le Dr Ryu et le Dr Suhyun Kim (le premier auteur) ont commenté : « Nos résultats montrent que l’autophagie astrocytaire rétablit les dommages neuronaux et les fonctions cognitives dans le cerveau atteint de démence. Nous espérons que cette étude fera progresser notre compréhension des mécanismes cellulaires liés à l'autophagie et contribuera aux recherches futures sur l'élimination des déchets par les astrocytes et le maintien de la santé du cerveau.
