Des chercheurs de l'Université du Texas à Arlington et de l'Université de Californie – San Francisco ont utilisé une nouvelle technique de cartographie cérébrale pour identifier les cellules cérébrales liées à la mémoire vulnérables à l'accumulation de protéines, un facteur clé dans le développement de la maladie d'Alzheimer, un trouble cérébral progressif incurable qui détruit lentement la mémoire et les compétences de réflexion.
Au Texas, près d'un demi-million de personnes vivent avec la maladie d'Alzheimer, une forme de démence qui coûte à l'État environ 24 milliards de dollars en temps pour les soignants, selon le Texas Department of State Health Services. Le Texas se classe quatrième au pays pour les cas d'Alzheimer et le deuxième dans les décès liés à l'Alzheimer.
Pour comprendre pourquoi certaines parties du cerveau sont plus affectées par la maladie d'Alzheimer, les chercheurs se sont concentrés sur le tau, une protéine qui s'accumule dans les cellules cérébrales et perturbe l'activité normale. En utilisant la technique de cartographie Miss (inversion de la matrice et sous-ensemble), qui a profilé environ 1,3 million de cellules, l'équipe de recherche a créé des cartes détaillées de différents types de cellules dans le cerveau des souris. Ils ont comparé ces cartes aux zones où le TAU s'accumule pour identifier les types de cellules les plus affectés. Leurs résultats sont publiés dans le journal évalué par des pairs Biologie des communications de la nature.
En utilisant des modèles mathématiques et informatiques, nous avons constaté que certaines cellules de l'hippocampe, une zone cérébrale importante pour la mémoire et la navigation, sont plus vulnérables à l'accumulation de tau. Ces neurones glutamatergiques ont montré un lien fort avec les dépôts tau, ce qui signifie qu'ils sont plus susceptibles d'être affectés. En revanche, les cellules cérébrales du cortex – la partie du cerveau qui contrôle le mouvement, les informations sensorielles, les émotions et le raisonnement étaient moins susceptibles d'être affectés par le tau. «
Pedro Maia, auteur, professeur adjoint de mathématiques à UTA
Fait intéressant, les chercheurs ont également découvert que les oligodendrocytes, les cellules cérébrales qui aident à isoler les fibres nerveuses, étaient moins affectées par le tau. Cela suggère que ces cellules pourraient aider à protéger le cerveau contre l'accumulation de tau.
L'étude a également révélé que la distribution de différents types de cellules dans le cerveau peut mieux prédire où l'accumulation de tau se produit que les facteurs génétiques seuls. Cela implique que les types de cellules présents dans différentes régions du cerveau peuvent être plus importantes que les gènes liés à l'Alzheimer pour déterminer la vulnérabilité au Tau.
« Dans l'ensemble, cette étude nous aide à comprendre pourquoi certaines régions du cerveau sont plus affectées par l'accumulation de tau conduisant à la maladie d'Alzheimer », a déclaré le Dr Maia. « En identifiant les types de cellules et les fonctions des gènes impliquées, notre étude montre comment les modèles théoriques et informatiques peuvent fournir de nouvelles informations sur la progression de la maladie d'Alzheimer. Il s'agit d'un autre élément de données précieuses qui nous aideront à cibler spécifiquement les cellules et les gènes vulnérables associés à la construction TAU, à ralentir ou à ralentir ou à prévenir la progression de la maladie d'Alzheimer dans l'avenir. »
Pour en savoir plus sur le travail de MAIA, visitez le programme NSF RTG Training in Mathematics for Human Health, qu'il codirige sur la neurologie informatique.
