- Les chercheurs ont découvert que la production d’énergie peut être perturbée avant l’apparition de la maladie d’Alzheimer.
- Le mécanisme qui sous-tend cela n’est pas clair.
- Une équipe de chercheurs a utilisé des modèles de cellules nerveuses pour décrypter la partie du cycle de Krebs perturbée dans les mitochondries des personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer.
Le cerveau utilise 20 % de l’énergie du corps, et ce, avec une efficacité surprenante.
Pourtant, cela en fait l’organe du corps le plus exigeant sur le plan métabolique, et la signalisation cellulaire utilisant cette énergie nous permet d’effectuer des processus cognitifs dans le cerveau.
La perturbation du métabolisme énergétique et donc de la signalisation entre les cellules du cerveau peut entraîner des problèmes cognitifs.
Ceci est lié au dysfonctionnement des mitochondries, les organites des cellules qui produisent l’énergie dont les cellules ont besoin.
Sommaire
Le dysfonctionnement mitochondrial comme perturbateur de la santé neurologique
Le Dr Clifford Segil, neurologue au centre de santé Providence Saint John’s à Santa Monica, en Californie, a déclaré : Actualités médicales aujourd’hui dans un e-mail que le dysfonctionnement mitochondrial est également impliqué dans d’autres conditions
Il a déclaré que « le dysfonctionnement mitochondrial est bien connu pour être impliqué dans les troubles musculaires ou les myopathies ». En outre, « [a] condition appelée
Pour ces raisons, a déclaré le Dr Segil :
« Il me semble logique que les maladies neurodégénératives puissent être dues à une maladie mitochondriale. Les mitochondries sont les « centrales électriques » des cellules et leur dysfonctionnement empêche les cellules de fonctionner. Dans le cerveau, il est raisonnable de penser que cela entraînerait une diminution des « synapses » ou des connexions entre les cellules.
Métabolisme énergétique dans la maladie d’Alzheimer
Une étude récente a montré que l’activité mitochondriale augmentait dans les neurones de modèles murins atteints de la maladie d’Alzheimer, avant l’apparition de la maladie.
Cela s’est produit parallèlement à une augmentation de l’activité des gènes impliqués dans la phosphorylation oxydative, un processus qui se déroule à l’intérieur des mitochondries pour produire de l’énergie.
D’autres expériences portant sur les connecteurs entre les neurones, appelés synapses, ont montré que des vésicules conçues pour dégrader les protéines s’y étaient accumulées, ce qui affectait la signalisation entre les cellules cérébrales.
L’« hyperexcitabilité » des neurones manifestée avant l’apparition de la maladie d’Alzheimer est au centre des recherches existantes.
Une étude publiée dans
Cette recherche a été dirigée par le professeur Stuart Lipton, professeur et directeur fondateur du Centre de nouveaux médicaments en neurodégénérescence du Scripps Research Institute à La Jolla, en Californie.
Il a contribué au développement du médicament contre la maladie d’Alzheimer, Namenda, qui est utilisé chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer modérée à sévère pour ralentir la progression de la maladie. Cela fonctionne en réduisant l’activité anormale dans le cerveau.
Peut-on réparer les mitochondries dans la maladie d’Alzheimer ?
L’équipe de Scripps Research a maintenant utilisé des modèles de cellules nerveuses – également appelées neurones – dérivés de biopsies cutanées de 40 personnes avec et sans mutation génétique à l’origine de la maladie d’Alzheimer, pour démontrer un mécanisme à la base de ce dysfonctionnement mitochondrial.
De plus, ils voulaient démontrer que le dysfonctionnement mitochondrial peut être corrigé. Il s’agissait d’une étude de validation de principe dont les résultats ont été publiés dans
Les chercheurs ont analysé la glycolyse et la phosphorylation oxydative dans ces modèles de neurones en examinant les protéines exprimées dans les cellules.
Ils ont découvert que le cycle de Krebs, le processus qui se produit dans les mitochondries pour produire
Ils ont ensuite développé les modèles de neurones dans différents milieux pour inhiber différentes parties du cycle de Krebs. Cela leur a permis d’identifier le moment où la perturbation s’est produite. Ils ont découvert une perturbation de la formation d’une molécule appelée succinate, un point clé du cycle.
D’autres expériences ont montré que l’introduction d’un analogue du succinate capable de traverser les membranes cellulaires permettait de restaurer la production d’énergie dans les trois quarts des synapses où la signalisation avait été perdue.
L’auteur principal de cet article, le professeur Lipton, a déclaré MNT que la production d’énergie est essentielle au fonctionnement des synapses. Il a déclaré : « Nous savons que les synapses, les connexions entre les cellules nerveuses, constituent la meilleure corrélation avec le degré de démence atteint par la maladie d’Alzheimer. De plus, nous savons que les synapses nécessitent beaucoup d’énergie pour maintenir leur structure et leur fonction.
« Lorsque nous avons découvert que la nouvelle réaction chimique que nous avions découverte, appelée S-nitrosylation des protéines (ou « SNOing » chimique d’une protéine) décorait les enzymes impliquées dans la production d’énergie et les inhibait ainsi, nous avons pensé que cette diminution d’énergie pourrait nuire. les synapses. De plus, cela nous a donné l’impulsion nécessaire pour sauver l’énergie, principalement formée dans les mitochondries ou centrale énergétique de la cellule, pour sauver les synapses.
– Professeur Stuart Lipton
Opportunités pour le développement futur de médicaments
Bien que le succinate et la molécule utilisée dans cette étude ne puissent pas être administrés comme médicament, l’équipe envisage désormais de développer une cible médicamenteuse pour ce mécanisme.
Le professeur Lipton a expliqué : « Comme vous le savez peut-être, nous sommes le groupe qui a développé et breveté le médicament mémantine (Namenda) approuvé par la FDA, qui réduit au moins en partie cette activité électrique excessive. Pour ce faire, nous développons des médicaments considérablement améliorés qui sont soumis au processus de réglementation de la FDA. À titre d’information, nous avons créé une petite société de biotechnologie dans la région de Boston, nommée EuMentis Therapeutics, Inc., pour réaliser ce développement de médicaments.
« Nous étudions les voies inflammatoires et d’autres voies menant aux lésions des cellules nerveuses chez [Alzheimer’s disease] ainsi qu’en utilisant ces systèmes de modèles humains. Ce qui est important, c’est qu’il s’agit de véritables neurones humains créés à partir de cellules souches de patients, ils recréent donc fidèlement la maladie sous plusieurs aspects », a-t-il noté.
