La maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson et de nombreuses autres maladies neurodégénératives sont caractérisées par des amas destructeurs de protéines dans le cerveau. Les scientifiques ont déployé d’énormes efforts pour trouver des moyens de traiter ces conditions en éliminant ces amas toxiques, mais ils ont eu un succès limité.
Aujourd’hui, des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Washington à Saint-Louis ont trouvé un moyen innovant d’améliorer l’élimination des déchets du cerveau et, par conséquent, de traiter ou même de prévenir les maladies neurodégénératives. Ils ont montré que les cellules immunitaires entourant le cerveau influencent l’efficacité avec laquelle les déchets sont évacués du cerveau et que ces cellules immunitaires sont altérées chez les souris âgées, ainsi que chez les personnes et les souris atteintes de la maladie d’Alzheimer. De plus, ils ont découvert que le traitement de vieilles souris avec un composé immunostimulant rajeunit les cellules immunitaires et améliore l’élimination des déchets du cerveau.
Les résultats, publiés le 9 novembre dans La naturesuggèrent une nouvelle approche pour stopper certains des effets du vieillissement sur le cerveau.
La maladie d’Alzheimer est étudiée depuis de nombreuses années du point de vue de la mort des neurones, mais il existe d’autres cellules, telles que les cellules immunitaires à la périphérie du cerveau, qui peuvent également jouer un rôle dans la maladie d’Alzheimer. Il semble peu probable que nous soyons en mesure de faire revivre des neurones morts ou mourants, mais les cellules immunitaires situées aux abords du cerveau sont une cible possible pour le traitement des maladies cérébrales liées à l’âge. Ils sont plus accessibles et pourraient être drogués ou remplacés. Dans cette étude, nous avons traité des souris âgées avec une molécule capable d’activer les cellules immunitaires âgées, et cela a permis d’améliorer le flux de liquide et l’élimination des déchets du cerveau. Cela est prometteur en tant qu’approche de traitement des maladies neurodégénératives. »
Jonathan Kipnis, PhD, auteur principal, professeur émérite Alan A. et Edith L. Wolff de pathologie et d’immunologie et chercheur BJC
Kipnis est un expert dans le domaine florissant de la neuroimmunologie, l’étude de la façon dont le système immunitaire affecte le cerveau dans la santé et la maladie. En 2015, il a découvert un réseau de vaisseaux qui draine les fluides, les cellules immunitaires et les petites molécules du cerveau vers les ganglions lymphatiques, où résident de nombreuses cellules du système immunitaire. L’année dernière, lui et ses collègues ont montré que certaines thérapies expérimentales contre la maladie d’Alzheimer sont plus efficaces chez la souris lorsqu’elles sont associées à un traitement visant à améliorer le drainage des fluides et des débris du cerveau.
Pour cette étude, Kipnis et Antoine Drieu, PhD – ; un chercheur postdoctoral et auteur principal de l’article – ; ont cherché à comprendre le rôle joué par les cellules immunitaires qui vivent le long de la vascularisation cérébrale et dans les leptoméninges, les tissus entourant immédiatement le cerveau et la moelle épinière. Ils ont appelé ces cellules des macrophages de la bordure parenchymateuse, car ils se situent à l’interface entre le liquide céphalo-rachidien et le tissu cérébral.
En étudiant des souris, Kipnis, Drieu et leurs collègues ont découvert que ces macrophages régulent le mouvement des artères sanguines qui, à leur tour, contrôlent le flux de nettoyage du liquide à travers le cerveau. Lorsque ces macrophages étaient épuisés ou altérés, des débris s’accumulaient dans le cerveau.
« Le flux de liquide céphalo-rachidien est altéré dans de nombreuses maladies neurodégénératives, telles que la maladie d’Alzheimer, les accidents vasculaires cérébraux, la maladie de Parkinson et la sclérose en plaques », a déclaré Drieu. « Si nous pouvons rétablir la circulation des fluides dans le cerveau simplement en stimulant ces macrophages, nous pourrons peut-être ralentir la progression de ces maladies. C’est un rêve, mais qui sait ? Cela pourrait fonctionner. »
Une enquête plus approfondie a révélé que les macrophages de la bordure parenchymateuse sont altérés chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer et les souris atteintes d’une maladie semblable à la maladie d’Alzheimer : les cellules immunitaires sont moins capables de consommer et d’éliminer les déchets, et ne peuvent pas réguler efficacement le flux de liquide.
À partir d’environ 50 ans, les gens commencent à ressentir une diminution du flux de liquide cérébral dans le cadre du vieillissement normal. La même chose se produit chez les souris plus âgées. Kipnis, Drieu et ses collègues ont montré que le type de macrophage frontalier le plus important pour l’élimination des déchets et l’écoulement des fluides est rare chez les souris âgées. Lorsqu’ils ont traité de vieilles souris avec une protéine qui stimule l’activité des macrophages, les macrophages frontières ont commencé à se comporter davantage comme ceux des souris plus jeunes. En outre, le traitement a amélioré l’écoulement des fluides et l’élimination des déchets du cerveau des souris.
« Collectivement, nos résultats montrent que les macrophages de la frontière parenchymateuse pourraient potentiellement être ciblés pharmacologiquement pour atténuer les déficits de clairance cérébrale associés au vieillissement et à la maladie d’Alzheimer », a déclaré Kipnis, qui est également professeur de neurologie, de neurosciences et de neurochirurgie. « Je discute avec des collègues de la manière dont nous pouvons remplacer ou rajeunir ces cellules dans les cerveaux vieillissants et comme traitement de la maladie d’Alzheimer. J’espère qu’un jour nous pourrons ralentir ou retarder le développement des maladies cérébrales liées à l’âge grâce à cette approche. «
Kipnis dirige un programme soutenu par une subvention de 15 millions de dollars des National Institutes of Health (NIH) pour explorer comment les macrophages frontaliers et d’autres cellules immunitaires interagissent avec l’écoulement et le drainage des fluides dans le cerveau pour contribuer au vieillissement, ainsi qu’à la maladie d’Alzheimer et aux troubles cérébraux angiopathie amyloïde – ; qui sont toutes deux des maladies du cerveau qui conduisent à la démence. L’objectif est de trouver de nouvelles thérapies pour la neurodégénérescence et la démence liée à l’âge. Co-investigateurs Gwen Randolph, PhD, professeur émérite d’immunologie Emil R. Unanue ; Marco Colonna, MD, titulaire de la chaire Robert Rock Belliveau de pathologie; et David Holtzman, MD, professeur émérite Barbara Burton et Reuben M. Morriss III de neurologie, chacun menant des projets au sein du programme plus large.
