- Avec le vieillissement de la population mondiale, les maladies neurodégénératives, telles que la démence, constituent un problème croissant.
- Bien qu’il existe des traitements pour les maladies neurodégénératives, ceux-ci atténuent généralement les symptômes plutôt que de modifier l’évolution de la maladie.
- Des recherches ont désormais démontré qu’une protéine qui régule la réparation cellulaire pourrait être une nouvelle cible prometteuse pour traiter plusieurs de ces maladies, y compris la plus courante, la maladie d’Alzheimer.
Aux États-Unis, on estime que 6,9 millions de personnes âgées de 65 ans et plus souffrent de la maladie d'Alzheimer et qu'environ un million d'entre elles souffrent de la maladie de Parkinson. La SLA est moins courante ; le CDC estime qu'environ
Les traitements actuels peuvent atténuer les symptômes et ralentir la progression de la maladie, mais il n'existe pas encore de traitement curatif. De nouveaux traitements à base d'anticorps monoclonaux contre la maladie d'Alzheimer ont montré un certain potentiel pour modifier l'évolution de la maladie, mais de nombreux experts s'inquiètent des effets secondaires.
Dans la recherche de nouvelles thérapies, des recherches de l'Université Penn State ont identifié un groupe de protéines qui pourraient être une cible pour de nouveaux traitements contre la maladie d'Alzheimer et d'autres troubles neurodégénératifs.
Les chercheurs, qui possèdent un brevet lié à ces travaux, ont découvert que la réduction de la fonction des protéoglycanes modifiés par l’héparane-sulfate (HSPG) aidait à inverser les dommages cellulaires causés par les maladies neurodégénératives.
Leur étude est publiée dans
« Il s’agit d’une recherche intéressante qui montre comment les cellules pourraient être protégées des effets des mutations génétiques responsables de la maladie d’Alzheimer. Cependant, comme elle n’a été démontrée que sur des mouches à fruits et des cellules humaines extérieures au cerveau, il est difficile de dire dans quelle mesure ces résultats sont pertinents pour le moment. Nous sommes impatients de voir la prochaine étape de cette recherche, pour voir si des effets similaires peuvent être observés sur des cellules cérébrales humaines. »
— Katherine Gray, directrice de la recherche à la Société Alzheimer
Sommaire
Les protéines influencent la réparation cellulaire
Les HSPG, qui se trouvent à la surface des cellules et dans la matrice extracellulaire, régulent la réparation cellulaire et améliorent les systèmes de signalisation de croissance cellulaire.
Scott Selleck, directeur de recherche et professeur de biochimie et de biologie moléculaire au Penn State Eberly College of Science, a déclaré dans un communiqué de presse :
« Aux premiers stades de plusieurs maladies neurodégénératives, l’autophagie est compromise, ce qui signifie que les cellules ont une capacité de réparation réduite. »
La réduction des effets des protéines a inversé les changements neurodégénératifs
« Dans cette étude, nous avons déterminé que les protéines modifiées par l'héparane sulfate suppriment la réparation cellulaire dépendante de l'autophagie. De plus, nous montrons qu'en compromettant la structure et la fonction des modifications du sucre de ces protéines, les niveaux d'autophagie augmentent afin que les cellules puissent prendre en charge les dommages.
— Scott Selleck, directeur de recherche
Des études ont noté des anomalies de l’héparane sulfate dans la maladie d’Alzheimer, mais leur rôle spécifique dans le développement de la maladie n’a pas encore été découvert.
En effectuant des analyses sur des lignées cellulaires humaines et des cellules cérébrales de souris qui expriment des aspects de la maladie d'Alzheimer, les chercheurs de cette étude ont d'abord montré que les HSPG régulent les processus cellulaires affectés dans plusieurs maladies neurodégénératives.
Ils ont ensuite réduit la fonction des HSPG dans ces cellules et ont constaté que deux changements qui se produisent tôt dans l’évolution des maladies neurodégénératives étaient inversés. La fonction des mitochondries – qui fournissent l’énergie à la cellule – était améliorée et l’accumulation de lipides (graisses) dans les cellules était réduite.
Résultats des modèles animaux
Pour vérifier leurs résultats, les chercheurs ont utilisé un modèle animal de la maladie d'Alzheimer. Ils ont utilisé des mouches à fruits qui avaient été modifiées pour avoir des déficits en protéine préséniline, qui imite l'effet d'une mutation dans la protéine
Selleck a expliqué que
Chez les mouches à fruits, les chercheurs ont réduit le fonctionnement des HSPG, ce qui a supprimé la mort des cellules nerveuses et corrigé d’autres défauts cellulaires.
Ils suggèrent que la perturbation de la structure des modifications de l'héparane sulfate bloque ou inverse les problèmes cellulaires précoces dans ces modèles de la maladie d'Alzheimer.
Traitement potentiel pour la neurodégénérescence à un stade précoce
Selleck a souligné le potentiel des conclusions de l’équipe :
« Il est essentiel de se concentrer sur les changements cellulaires qui surviennent aux premiers stades de la progression de la maladie et de développer des traitements qui les bloquent ou les inversent », a-t-il déclaré dans un communiqué de presse.
« Nous démontrons que la réduction de l’autophagie, les défauts mitochondriaux et l’accumulation de lipides – tous des changements courants dans les maladies neurodégénératives – peuvent être bloqués en modifiant une classe de protéines, celles qui présentent des modifications de l’héparane sulfate. Nous pensons que ces molécules sont des cibles prometteuses pour le développement de médicaments », a-t-il ajouté.
Courtney Kloske, Ph.D., directrice de l'engagement scientifique de l'Alzheimer's Association, a salué les résultats mais a souligné que des recherches supplémentaires étaient nécessaires :
« Cette étude intéressante mais très préliminaire est basée sur des recherches menées sur un modèle de mouche à fruits de la maladie d'Alzheimer. Bien que les modèles animaux de la maladie soient quelque peu similaires à la façon dont la maladie d'Alzheimer progresse chez l'homme, ils ne reproduisent pas exactement la maladie chez l'homme. »
« Les modèles sont importants pour nous aider à comprendre la biologie fondamentale de la maladie, mais nous avons besoin d'études humaines dans des populations représentatives pour que les idées soient pleinement validées. Par conséquent, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre le rôle possible des protéines modifiées par l'héparane sulfate dans la maladie d'Alzheimer, tel qu'étudié dans ce manuscrit », a-t-elle déclaré. Actualités médicales d'aujourd'hui.
