Il n’y a pas que les neurones : les cellules gliales produisent également des protéines nocives

Perte de mémoire, confusion, troubles de la parole : la maladie d’Alzheimer est la cause la plus courante de démence, touchant environ 35 millions de personnes dans le monde, et ce nombre est en augmentation.

La protéine bêta-amyloïde, naturellement présente dans le cerveau, joue un rôle central dans la maladie : elle s’accumule chez les patients en amas insolubles qui forment des plaques entre les neurones du cerveau, les endommageant.

Des chercheurs de l’Institut Max Planck (MPI) pour les sciences multidisciplinaires ont montré que, en plus des neurones, des cellules gliales spéciales du cerveau produisent également de la bêta-amyloïde. Cette découverte, publiée dans Neurosciences de la naturepourrait ouvrir de nouvelles voies pour les thérapies futures.

Il n’existe pas de traitement curatif contre la maladie d’Alzheimer. Il existe cependant des approches thérapeutiques permettant de réduire les plaques amyloïdes dans le cerveau. Ces approches peuvent ralentir la progression de la maladie, mais ne peuvent ni l’inverser ni l’arrêter.

« Jusqu’à présent, on pensait que les neurones étaient les principaux producteurs de bêta-amyloïde et qu’ils étaient la cible principale des nouveaux médicaments », explique Klaus-Armin Nave, directeur du MPI pour les sciences multidisciplinaires. Les résultats de son département de neurogénétique le montrent désormais : outre les neurones, des cellules gliales spéciales, appelées oligodendrocytes, jouent un rôle important dans la formation des plaques.

« L’une des tâches des oligodendrocytes est de former la myéline – une couche isolante – et de l’enrouler autour des fibres nerveuses pour accélérer la transmission du signal », explique Andrew Octavian Sasmita, l’un des premiers auteurs de l’étude et ancien doctorant dans l’équipe de Nave.

Dans une étude précédente, les chercheurs de Göttingen avaient déjà découvert que la myéline défectueuse des oligodendrocytes aggrave la maladie d’Alzheimer. Les cellules gliales jouent-elles un rôle encore plus important dans la maladie qu’on ne le pensait ?

« Nous avons maintenant montré que même si les neurones sont les principaux producteurs de bêta-amyloïde, les oligodendrocytes produisent également une quantité importante de cette protéine qui est incorporée dans les plaques », explique Sasmita. Un groupe de recherche dirigé par Marc Aurel Busche de l’University College London (Angleterre) est récemment arrivé à des conclusions similaires.

Prévenir la formation de plaque

Les cellules du système nerveux produisent de la bêta-amyloïde en divisant une molécule précurseur plus grosse à l’aide d’une enzyme appelée BACE1. Pour leurs expériences, les chercheurs ont spécifiquement neutralisé BACE1 dans les neurones et les oligodendrocytes de souris. Ils ont ensuite utilisé la microscopie à feuille de lumière 3D pour étudier la formation des plaques dans tout le cerveau, fournissant une image complète des plaques amyloïdes dans toutes les régions du cerveau.

« Les oligodendrocytes dépourvus de BACE1 ont développé environ 30 % de plaques en moins. L’inactivation du gène BACE1 dans les neurones a réduit la formation de plaques de plus de 95 % », explique Constanze Depp, également auteure principale de l’étude et ancienne doctorante au département de Nave. « Les dépôts de plaques ne se forment que lorsqu’une certaine quantité de bêta-amyloïde neuronale est présente. Les oligodendrocytes contribuent alors à ces plaques. »

Ce seuil pourrait être utile pour les thérapies contre la maladie d’Alzheimer. « Si nous parvenons à inhiber BACE1 avant que ce seuil ne soit atteint, les plaques pourraient se former plus tard », souligne Nave. Cela pourrait contribuer à ralentir la progression de la maladie d’Alzheimer à un stade précoce.