Des recherches récemment publiées ont révélé un lien étroit entre les protéines associées à la maladie d’Alzheimer et la perte de vision liée à l’âge. Les résultats pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour les patients dont la vision se détériore et, grâce à cette étude, les scientifiques pensent qu’ils pourraient réduire le besoin d’utiliser des animaux dans les recherches futures sur les conditions de cécité.
Les protéines amyloïdes bêta (AB) sont le principal moteur de la maladie d’Alzheimer, mais elles commencent également à s’accumuler dans la rétine à mesure que les gens vieillissent. Il a été démontré que les yeux de donneurs de patients souffrant de dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA), la cause la plus fréquente de cécité chez les adultes au Royaume-Uni, contiennent des niveaux élevés d’AB dans leur rétine.
Cette nouvelle étude, publiée dans la revue Cellules, s’appuie sur des recherches antérieures qui montrent que l’AB s’accumule autour d’une couche cellulaire appelée épithélium pigmentaire rétinien (RPE), pour établir les dommages que ces protéines toxiques causent aux cellules RPE.
L’équipe de recherche a exposé des cellules RPE d’yeux normaux de souris et en culture à AB. Le modèle de souris a permis à l’équipe d’examiner l’effet de la protéine sur les tissus oculaires vivants, en utilisant des techniques d’imagerie non invasives utilisées dans les cliniques d’ophtalmologie. Leurs résultats ont montré que les yeux de souris développaient une pathologie rétinienne qui était étonnamment similaire à la DMLA chez l’homme.
Il s’agissait d’une étude importante qui a également montré que le nombre de souris utilisées pour des expériences de ce type peut être considérablement réduit à l’avenir. Nous avons pu développer un modèle robuste pour étudier la pathologie rétinienne de type DMLA induite par l’AB sans utiliser d’animaux transgéniques, souvent utilisés par les chercheurs sur le terrain. Les souris transgéniques ou génétiquement modifiées peuvent prendre jusqu’à un an et généralement plus longtemps, avant que l’AB ne provoque une pathologie de la rétine, ce que nous pouvons obtenir en deux semaines. Cela réduit la nécessité de développer davantage de modèles transgéniques et améliore le bien-être animal. «
Dr Arjuna Ratnayaka, maître de conférences en sciences de la vision, Université de Southampton
Les chercheurs ont également utilisé les modèles cellulaires, qui ont encore réduit l’utilisation de souris dans ces expériences, pour montrer que les protéines AB toxiques pénétraient dans les cellules RPE et étaient rapidement collectées dans les lysosomes, le système d’élimination des déchets pour les cellules. Alors que les cellules remplissaient leur fonction habituelle d’augmentation des enzymes dans les lysosomes pour décomposer cette cargaison indésirable, l’étude a révélé qu’environ 85% des AB restaient toujours dans les lysosomes, ce qui signifie qu’au fil du temps, les molécules toxiques continueraient à s’accumuler à l’intérieur des cellules RPE.
En outre, les chercheurs ont découvert qu’une fois que les lysosomes avaient été envahis par l’AB, environ 20% de moins de lysosomes étaient disponibles pour décomposer les segments externes des photorécepteurs, un rôle qu’ils remplissent régulièrement dans le cadre du cycle visuel quotidien.
Le Dr Ratnayaka a ajouté: « Ceci est une indication supplémentaire de la façon dont les cellules de l’œil peuvent se détériorer au fil du temps en raison de la collecte de ces molécules toxiques à l’intérieur des cellules RPE. Cela pourrait être une nouvelle voie que personne n’a explorée auparavant. Nos découvertes ont également renforcé la lien entre les maladies de l’œil et du cerveau. L’œil fait partie du cerveau et nous avons montré comment l’AB, connue pour être à l’origine de maladies neurologiques majeures telles que la maladie d’Alzheimer, peut également causer des dommages importants aux cellules de la rétine. «
Les chercheurs espèrent que l’une des prochaines étapes pourrait être que les médicaments bêta anti-amyloïdes, précédemment testés chez des patients atteints de la maladie d’Alzheimer, soient réutilisés et testés comme traitement possible de la dégénérescence maculaire liée à l’âge. Comme les régulateurs aux États-Unis et dans l’Union européenne ont déjà donné leur approbation à bon nombre de ces médicaments, c’est un domaine qui pourrait être exploré assez rapidement.
L’étude peut également contribuer à des efforts plus larges pour contourner largement l’utilisation de l’expérimentation animale lorsque cela est possible, de sorte que certains aspects du test de nouveaux traitements cliniques peuvent passer directement des modèles cellulaires aux patients.
Cette recherche a été financée par le National Center for the Replacement Refinement & Reduction of Animals in Research (NC3Rs). Le Dr Katie Bates, responsable du financement de la recherche aux NC3R, a déclaré:
« Il s’agit d’une étude percutante qui démontre les avantages scientifiques, pratiques et 3R de l’étude in vitro de la pathologie rétinienne de type DMLA. »
Les études sur les animaux ont été supervisées par le comité de recherche éthique des institutions et menées conformément à la loi britannique de 1986 sur les animaux (procédures scientifiques). Les expériences étaient également conformes à la déclaration ARVO pour l’utilisation des animaux dans la recherche ophtalmique et visuelle. Le protocole expérimental a été approuvé par le comité d’éthique de la recherche de l’Université de Southampton et les travaux ont été menés sous la licence du projet UK Home Office # P395C9E5F (date d’approbation de la licence: 4 juillet 2016).
La source:
Université de Southampton
Référence du journal:
Lynn, SA, et coll. (2021) Oligomérique Aβ1-42 induit un phénotype de type AMD et s’accumule dans les lysosomes pour altérer la fonction RPE. Cellules. doi.org/10.3390/cells10020413.