La maladie d’Alzheimer peut commencer presque imperceptiblement, se faisant souvent passer dans les premiers mois ou les premières années pour des oublis fréquents chez les personnes âgées. Ce qui cause la maladie reste en grande partie un mystère.
Mais des chercheurs de l’Université Tufts et de l’Université d’Oxford, utilisant un modèle tridimensionnel de culture de tissus humains imitant le cerveau, ont montré que le virus varicelle-zona (VZV), qui cause généralement la varicelle et le zona, peut activer l’herpès simplex (HSV), un autre virus commun, pour déclencher les premiers stades de la maladie d’Alzheimer.
Normalement, le HSV-1 – l’une des principales variantes du virus – est en sommeil dans les neurones du cerveau, mais lorsqu’il est activé, il entraîne une accumulation de protéines tau et bêta-amyloïde et une perte de la fonction neuronale ; caractéristiques de signature trouvées dans malades d’Alzheimer.
Nos résultats suggèrent une voie vers la maladie d’Alzheimer, causée par une infection à VZV qui crée des déclencheurs inflammatoires qui réveillent le HSV dans le cerveau. Bien que nous ayons démontré un lien entre l’activation du VZV et du HSV-1, il est possible que d’autres événements inflammatoires dans le cerveau puissent également réveiller le HSV-1 et conduire à la maladie d’Alzheimer. »
Dana Cairns, GBS12, associée de recherche, Département de génie biomédical
L’étude est publiée dans le Journal de la maladie d’Alzheimer
Des virus à l’affût
« Nous avons travaillé sur de nombreuses preuves établies que le HSV a été lié à un risque accru de maladie d’Alzheimer chez les patients », a déclaré David Kaplan, professeur d’ingénierie de la famille Stern et directeur du département de génie biomédical de la Tufts’ School of Engineering. L’une des premières à émettre l’hypothèse d’un lien entre le virus de l’herpès et la maladie d’Alzheimer est Ruth Itzhaki de l’Université d’Oxford, qui a collaboré avec le laboratoire Kaplan sur cette étude.
« Nous savons qu’il existe une corrélation entre le HSV-1 et la maladie d’Alzheimer, et une implication suggérée du VZV, mais ce que nous ne savions pas, c’est la séquence d’événements que les virus créent pour déclencher la maladie », a-t-il déclaré. « Nous pensons que nous avons maintenant des preuves de ces événements. »
Selon l’Organisation mondiale de la santé, environ 3,7 milliards de personnes de moins de 50 ans ont été infectées par le HSV-1-, le virus qui cause l’herpès buccal. Dans la plupart des cas, il est asymptomatique, dormant dans les cellules nerveuses.
Lorsqu’il est activé, il peut provoquer une inflammation des nerfs et de la peau, provoquant des plaies ouvertes douloureuses et des cloques. La plupart des porteurs – et c’est un Américain sur deux selon le CDC – auront entre très légers et aucun symptôme avant que le virus ne devienne dormant.
Le virus varicelle-zona est également extrêmement courant, environ 95 % des personnes ayant été infectées avant l’âge de 20 ans. Beaucoup de ces cas se manifestent par la varicelle. Le VZV, qui est une forme de virus de l’herpès, peut également rester dans le corps, trouver son chemin vers les cellules nerveuses avant de devenir dormant.
Plus tard dans la vie, le VZV peut être réactivé pour provoquer le zona, une maladie caractérisée par des cloques et des nodules cutanés qui se forment en forme de bande et peuvent être très douloureux et durer des semaines, voire des mois. Une personne sur trois finira par développer un cas de zona au cours de sa vie.
Le lien entre le HSV-1 et la maladie d’Alzheimer ne se produit que lorsque le HSV-1 a été réactivé pour provoquer des plaies, des cloques et d’autres affections inflammatoires douloureuses.
Comment les virus endormis peuvent se réveiller
Pour mieux comprendre la relation de cause à effet entre les virus et la maladie d’Alzheimer, les chercheurs de Tufts ont recréé des environnements ressemblant à des cerveaux dans de petites éponges en forme de beignet de 6 millimètres de large faites de protéines de soie et de collagène.
Ils ont peuplé les éponges de cellules souches neurales qui se développent et deviennent des neurones fonctionnels capables de se transmettre des signaux les uns aux autres dans un réseau, tout comme ils le font dans le cerveau. Certaines des cellules souches forment également des cellules gliales, qui se trouvent généralement dans le cerveau et aident à maintenir les neurones en vie et à fonctionner.
Les chercheurs ont découvert que les neurones développés dans le tissu cérébral peuvent être infectés par le VZV, mais cela seul n’a pas conduit à la formation des protéines tau et bêta-amyloïde de la maladie d’Alzheimer ; les composants de l’enchevêtrement de fibres et de plaques qui se forment dans cerveaux des patients atteints de la maladie d’Alzheimer – et que les neurones continuaient à fonctionner normalement.
Cependant, si les neurones hébergeaient déjà le HSV-1 quiescent, l’exposition au VZV a entraîné une réactivation du HSV et une augmentation spectaculaire des protéines tau et bêta-amyloïde, et les signaux neuronaux ont commencé à ralentir.
« C’est un coup de poing de deux virus qui sont très courants et généralement inoffensifs, mais les études de laboratoire suggèrent que si une nouvelle exposition au VZV réveille le HSV-1 dormant, ils pourraient causer des problèmes », a déclaré Cairns.
« Il est toujours possible que d’autres infections et d’autres voies de cause à effet puissent conduire à la maladie d’Alzheimer, et des facteurs de risque tels que les traumatismes crâniens, l’obésité ou la consommation d’alcool suggèrent qu’ils peuvent se croiser lors de la réémergence du HSV dans le cerveau », a-t-elle ajouté. ajoutée.
Les chercheurs ont observé que les échantillons infectés par le VZV commençaient à produire un niveau plus élevé de cytokines et de protéines qui sont souvent impliquées dans le déclenchement d’une réponse inflammatoire. Kaplan a noté que le VZV est connu dans de nombreux cas cliniques pour provoquer une inflammation du cerveau, ce qui pourrait éventuellement entraîner l’activation du HSV dormant et une augmentation de l’inflammation.
Des cycles répétés d’activation du HSV-1 peuvent entraîner davantage d’inflammation dans le cerveau, la production de plaques et l’accumulation de dommages neuronaux et cognitifs.
Un vaccin contre le VZV – pour prévenir la varicelle et le zona – a également démontré qu’il réduisait considérablement le risque de démence. Il est possible que le vaccin aide à arrêter le cycle de réactivation virale, d’inflammation et de dommages neuronaux.
Les chercheurs ont également noté les effets neurologiques à long terme que certains patients COVID ont subis du virus SARS-CoV-2, en particulier chez les personnes âgées, et que le VZV et le HSV-1 peuvent être réactivés après une infection COVID. Garder un œil sur les éventuels effets cognitifs ultérieurs et la neurodégénérescence serait souhaitable dans ces cas, ont-ils déclaré.
