La maladie d'Alzheimer (MA) est connue pour impliquer des interactions entre de nombreux gènes différents, ce qui rend difficile l'identification des mécanismes spécifiques. Mais maintenant, des chercheurs japonais ont trouvé une nouvelle façon d'identifier les gènes impliqués dans la neurodégénérescence de la MA.
Dans une étude publiée ce mois-ci dans Génétique moléculaire humaine, des chercheurs de l'Université d'Osaka, de l'Université de Niigata et du Centre national de gériatrie et de gérontologie ont révélé des gènes qui déclenchent des changements spécifiques dans les connexions entre les protéines, appelés réseaux de domaines protéiques (PDN), qui sont significativement associés à la neurodégénérescence dans la MA.
L'analyse de réseau est efficace pour identifier les caractéristiques de la MA chez l'homme, ainsi que pour identifier les gènes qui contrôlent les changements pathologiques des propriétés du réseau. Les chercheurs ont effectué une analyse en réseau des changements dans les PDN pour déterminer si ce processus pouvait être utilisé pour révéler les changements génétiques associés à la pathologie de la MA à tous les stades de la maladie.
«Les PDN peuvent varier considérablement entre les tissus et les types de cellules et avoir des structures différentes dans des états normaux ou pathologiques», explique Masataka Kikuchi, auteur principal de l'étude. « Nous voulions voir si nous pouvions utiliser une approche de réseau intégré pour identifier de nouveaux gènes associés à l'effondrement des PDN dans la MA », ajoute Michiko Sekiya, co-auteur principal.
Pour ce faire, les chercheurs ont examiné les données d'interaction des protéines et les données d'expression génique des échantillons de cerveau post mortem de patients atteints de MA pour générer des PDN. Ils ont constaté que la détérioration des PDN s'est produite à des stades spécifiques de la MA et ont identifié RAC1 comme un gène spécifique qui joue un rôle clé dans l'altération des PDN. Ils ont ensuite examiné les effets de la désactivation RAC1 dans la mouche des fruits Drosophile.
Nous avons trouvé des niveaux réduits de RAC1 dans des échantillons de cerveau post mortem de patients atteints de MA, et ces changements ont été validés par les niveaux d'expression génique à partir d'un ensemble de données accessibles au public. En outre, inhibant RAC1 dans Drosophile induit des changements de comportement liés à l'âge, accompagnés de neurodégénérescence. «
Koichi M. Iijima, auteur principal
De plus, ils ont constaté que le nombre d'interactions constituant des PDN dans trois régions du cerveau de la MA diminuait à chaque stade de la MA.
« Ces données fournissent une preuve supplémentaire que les PDN s'effondrent au cours de la progression de la MA », explique Norikazu Hara, co-auteur principal. « Ainsi, les changements dans les PDN peuvent être un élément clé du dysfonctionnement neuronal et de la neurodégénérescence qui se produisent dans la MA. »
Ces résultats indiquent qu'une approche de réseau intégré est avantageuse pour déterminer les facteurs qui conduisent à la neurodégénérescence de la MA, ce qui pourrait améliorer les chances de découvrir de nouveaux biomarqueurs et traitements thérapeutiques.
La source:
Référence de la revue:
Kikuchi, M., et al. (2020) La perturbation d'un réseau centré sur RAC1 est associée à la pathologie de la maladie d'Alzheimer et provoque une neurodégénérescence dépendante de l'âge. Génétique moléculaire humaine. doi.org/10.1093/hmg/ddz320.
