La maladie de Parkinson et la démence à corps de Lewy sont toutes deux caractérisées par une altération de la fonction cérébrale liée à la mort neurale. Une nouvelle étude historique a identifié comment un principal responsable de dommages neuronaux – la protéine alpha-synucléine – nuit aux neurones.
La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative qui impacte non seulement la fonction motrice, mais aussi l’équilibre physique et la qualité de vie au quotidien.
Ses symptômes, qui incluent des tremblements, une rigidité musculaire et des troubles de l’équilibre, résultent de lésions des cellules cérébrales, un phénomène également observé dans la démence neurodégénérative avec corps de Lewy (DLB).
La DLB combine les difficultés motrices typiques de la maladie de Parkinson avec une perte de mémoire et d’autres formes de déclin cognitif, semblables à ceux observés dans la maladie d’Alzheimer.
De plus, les patients parkinsoniens peuvent développer une forme de démence connue sous le nom de « démence de la maladie de Parkinson », ajoutant une complexité supplémentaire à leur prise en charge.
Dans toutes ces maladies, le mauvais repliement, ou structuration défectueuse, d’une protéine appelée « alpha-synucléine » est responsable de la formation de dépôts qui perturbent le fonctionnement normal des cellules cérébrales.
Typiquement, ces dépôts se forment dans les neurones de l’hippocampe, une région clé du cerveau impliquée dans l’apprentissage et la mémoire.
Bien que l’on sache que les agrégats de protéines alpha-synucléine mal repliées mènent inévitablement à la mort des cellules cérébrales, les mécanismes précis derrière ce phénomène demeurent encore mystérieux.
Dans une étude récente, la chercheuse senior Laura Volpicelli-Daley, de l’Université de l’Alabama à Birmingham, et son équipe ont entrepris de combler cette lacune.
Leur article, récemment publié, décrit les changements cellulaires qui se produisent après la formation d’agrégats d’alpha-synucléine, mais avant que la mort neuronale ne survienne.
Volpicelli-Daley et ses collègues espèrent que leurs découvertes mèneront à des traitements améliorés, capables de prévenir ou même d’inverser les dommages neuronaux liés à la démence.
« Dans la maladie de Parkinson, il est possible d’administrer de la lévodopa pour améliorer la fonction motrice, mais il n’existe actuellement aucun traitement efficace pour les symptômes non moteurs », souligne Volpicelli-Daley.
Cartographie des Changements Neuronaux Anormaux
Dans une étude antérieure, Volpicelli-Daley et son équipe avaient développé un modèle expérimental de dépôts d’alpha-synucléine in vitro, leur permettant de simuler le développement de ces agrégats dans les cellules cérébrales.
Pour la nouvelle recherche, ils ont appliqué cette technique pour créer des agrégats d’alpha-synucléine qu’ils ont ensuite introduits dans les cellules cérébrales de souris.
Ils ont étudié les changements survenus dans les neurones de l’hippocampe après sept jours, un moment où la mort cellulaire n’a pas encore été déclenchée.
À ce stade, des niveaux élevés d’alpha-synucléine ont été détectés dans les axones des cellules cérébrales, ces projections responsables de la transmission des impulsions électriques entre les neurones.
Volpicelli-Daley et son équipe ont constaté que ces agrégats entraînaient des dysfonctionnements dans les « mécanismes de communication » des neurones de l’hippocampe.
Il y avait ainsi une activité anormale tant aux extrémités présynaptiques (qui transmettent le signal) qu’aux extrémités postsynaptiques (qui reçoivent le signal) des cellules cérébrales, bien avant que la neurodégénérescence ne débute.
« Il est évident que quelque chose se passe avec les neurones avant qu’ils ne succombent », note Volpicelli-Daley, ajoutant : « On observe une activité accrue au niveau présynaptique, là où les neurones libèrent des neurotransmetteurs. »
« En revanche, il y a une diminution de l’activité postsynaptique, ce qui pourrait indiquer une plasticité neuronale, c’est-à-dire que les neurones tentent de s’adapter à cette activité accrue. »
Ce n’est pas un bon signe, car « avec le temps, cette activité anormale peut finalement mener à la mort neuronale », prévient Volpicelli-Daley.
Une Étude Révolutionnaire
Cependant, les recherches ne s’arrêtent pas là. L’auteur principal souligne qu’il est crucial d’explorer davantage le rôle encore mystérieux de l’alpha-synucléine dans le fonctionnement des cellules cérébrales.
« La prochaine étape », déclare Volpicelli-Daley, « consistera à examiner comment l’alpha-synucléine augmente l’activité présynaptique et s’il s’agit d’une perte de fonction dans ce compartiment neuronal ou si cela découle de la formation d’agrégats toxiques d’alpha-synucléine. »
Jeremy Herskowitz, co-auteur de l’étude, considère que le travail de l’équipe marque une avancée significative dans la recherche sur la maladie de Parkinson et la démence.
« C’est une étude révolutionnaire, l’une des premières à aborder des questions critiques et jusqu’alors insaisissables concernant l’impact de l’alpha-synucléine toxique sur la structure et la physiologie des neurones impliqués dans la mémoire, » ajoute Herskowitz.
