L’équipe de recherche de l’Université de Tübingen étudie un agent fabriqué par des bactéries qui peut contrer les dommages causés par la maladie d’Alzheimer.
Une équipe de recherche internationale dirigée par le professeur Stephanie Grond de l’Institut de chimie organique de l’Université de Tübingen a découvert que la substance naturelle collinolactone réduit le stress induit artificiellement sur les cellules nerveuses, les protégeant du type de dommages qui se produisent dans les maladies neurodégénératives. La collinolactone est isolée des bactéries du sol et sa structure chimique est identique à celle de la rhizolutine, qui a été isolée des bactéries sur les racines de la plante médicinale asiatique ginseng. L’année dernière, une équipe de recherche coréenne a découvert lors d’expérimentations animales que la rhizolutine peut dissoudre les agrégats de protéines autour des cellules nerveuses qui sont caractéristiques de la maladie d’Alzheimer. L’étude du professeur Grond et de son équipe a été publiée dans la revue Angewandte Chemie.
La démence causée par la maladie d’Alzheimer représente 50 à 75 pour cent des cas de maladies neurodégénératives dans lesquelles les cellules nerveuses du système nerveux central sont progressivement détruites. Des dépôts de protéines malformés à l’extérieur des cellules nerveuses du cerveau, constitués de protéines bêta-amyloïdes mal repliées et de protéines tau enchevêtrées, sont typiques de cette maladie encore incurable. La plupart des plus d’une centaine de composés candidats qui ont été testés cliniquement depuis 2003 pour leur capacité à dissoudre les plaques d’Alzheimer se sont avérés inutiles. « La recherche doit donc rechercher de nouvelles structures chimiques. La collinolactone est intéressante car son squelette carboné inhabituel de trois anneaux liés avec une rare combinaison 6-10-7 des anneaux la rend fondamentalement différente des substances précédemment testées », explique Stephanie Grond. .
Comparer des structures chimiques
La collinolactone a été isolée de la bactérie du sol Streptomyces collinus il y a plus de 20 ans. Comme il ne présentait pas d’activité antimicrobienne contre d’autres bactéries ou champignons, il n’a pas été étudié plus avant à des fins pharmaceutiques à ce moment-là. Lorsque l’équipe de recherche a comparé la rhizolutine récemment redécrite avec la collinolactone, il a été constaté que le même squelette carboné sous-tend la structure des deux substances.
Nous avons réévalué les données précédemment publiées sur la rhizolutine et corrigé la structure chimique. Il est devenu clair que la structure correcte est identique à la collinolactone. »
Julian Schmid, premier auteur de l’étude et doctorant, Institut de chimie organique, Université de Tübingen
Dans l’étape suivante, les chercheurs en microbiologie ont analysé quels groupes de gènes dans le Streptomyces les bactéries sont responsables de la production de collinolactone. Ils ont ensuite génétiquement modifié un Streptomyces souche qui produit la substance en plus grande quantité, permettant ainsi d’autres études.
Les chercheurs ont produit des dérivés chimiques de la collinolactone et modifié divers groupes latéraux dans la structure de base. Toutes ces substances ont été testées en laboratoire pour leur influence sur des neurones placés artificiellement sous stress. « Seule la substance naturelle non modifiée collinolactone avait un effet protecteur sur les cellules nerveuses », rapporte Grond. Ceci devrait être vu tout à fait indépendamment de l’effet précédemment prouvé de la rhizolutine, qui, dans des tests en laboratoire et sur des animaux, était capable de dissoudre les plaques typiques de la maladie d’Alzheimer. Selon l’équipe de recherche, ces résultats peuvent être assimilés à la collinolactone. « Les deux propriétés ensemble rendent la collinolactone intéressante en tant que substance candidate pour le développement de médicaments contre la maladie d’Alzheimer », explique Grond. En effet, des tests sur les animaux avec la rhizolutine ont montré que la substance peut pénétrer dans le cerveau des mammifères et y exercer son effet sur les cellules nerveuses, ajoute-t-elle. D’autres tests doivent maintenant montrer si la collinolactone peut être transformée en médicament.
