Les chercheurs résolvent un ancien mystère qui peut traiter les troubles neurologiques de la pression artérielle

Revu par Emily Henderson, B.Sc.6 novembre 2020

Des chercheurs de l'Agence suédoise de recherche sur la défense (FOI) et de l'Université d'Umeå voulaient améliorer le traitement de l'intoxication par les agents neurotoxiques. En fin de compte, ils ont résolu un mystère vieux de 50 ans qui a des conséquences potentielles pour le traitement des troubles neurologiques et des troubles de la pression artérielle.

Notre travail résout une énigme qui échappe aux chercheurs depuis plus de 50 ans, explique Daniel Wiktelius, chimiste à l'Agence suédoise de recherche pour la défense, FOI, et l'un des principaux auteurs de l'article publié dans la prestigieuse revue Angewandte Chemie International Edition.

L'article se concentre sur les substances qui abaissent l'activité d'une partie critique du système nerveux cholinergique. Le système cholinergique est vital chez tous les humains et les animaux. Les troubles du système surviennent chez ceux qui sont empoisonnés par des agents neurotoxiques, mais sont également liés à des maladies telles que la maladie d'Alzheimer et la schizophrénie.

En termes simples, la fonction du système cholinergique est de transporter des signaux entre le cerveau et diverses parties du corps, comme les muscles. Pour que les muscles puissent se détendre, le signal doit être interrompu. Les agents neurotoxiques détruisent cette fonction vitale.

Les médicaments traditionnellement utilisés pour l'empoisonnement aux agents neurotoxiques agissent soit en restaurant la capacité du système nerveux à mettre fin à la signalisation, soit en atténuant les conséquences d'une signalisation excessive. Les chercheurs se sont maintenant plutôt concentrés sur les substances et les mécanismes qui limitent la signalisation à la source, l'enzyme choline acétyltransférase, en abrégé ChAT.

Grâce à leur travail, ils espèrent développer des médicaments capables de bloquer temporairement la ChAT et ainsi réduire la signalisation nerveuse chez les patients empoisonnés par des agents neurotoxiques.

Dans l'article, l'équipe de recherche décrit comment ChAT fabrique son propre inhibiteur à partir de la coenzyme A et d'un groupe de produits chimiques appelés arylvinylpyridines.

Déjà dans les années 60, on a découvert que les arylvinylpyridinines affectent la ChAT, mais comme nous ne comprenions pas le mécanisme, nous n'avons pas réussi à les développer davantage en médicaments, explique Anders Allgardsson, chercheur à FOI. – À long terme, notre découverte peut donner lieu à de nouveaux médicaments. Pour ceux qui ont été empoisonnés par des agents neurotoxiques, cela peut faire la différence entre la vie et la mort.

Norman Hoster, doctorant à l'école doctorale industrielle de l'Université d'Umeå, commente l'importance de la collaboration. – Je pense que la collaboration entre l'Université d'Umeå et FOI est la clé de notre succès dans la résolution de ce problème complexe. L'article est un exemple éclatant de quand un et un deviennent trois.

Le mécanisme découvert est très inhabituel, c'est peut-être la première fois qu'il est décrit dans la littérature scientifique.

Les arylvinylpyridinines et la ChAT fascinent les chercheurs qualifiés depuis des décennies, mais ce n'est que maintenant que nous pouvons expliquer comment elles fonctionnent réellement, explique Fredrik Ekström, directeur de recherche chez FOI et chef d'équipe de l'étude publiée. Il décrit comment la découverte a jeté les bases du développement de nouveaux outils pour étudier le système nerveux.

Nous avons montré que l'inhibiteur est formé par une réaction entre la propre coenzyme A du corps et une arylvinylpyridine, et que cette réaction a lieu à l'intérieur de la ChAT.

Nous espérons pousser nos recherches au-delà des arylvinylpyridines et étudier d'autres types d'inhibiteurs. Ce serait formidable que notre travail contribue à la création de nouveaux médicaments capables de guérir ou de soulager les maladies du système nerveux, conclut Ekström.