DEPUIS quelques années, on se demande si l'accumulation de fer ne pourrait pas jouer un rôle dans les maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson. On a pensé que des anomalies du stockage du fer pouvaient être impliquées dans la perte sélective des neurones dopaminergiques de la substantia nigra pars compacta (SNpc). L'accumulation de fer dans la SNpc est un phénomène inexpliqué. Des arguments pharmacologiques supportent aussi le rôle du fer dans l'étiologie de la maladie de Parkinson : on a observé que des chélateurs du fer atténuent les symptômes de la maladie de Parkinson dans des modèles animaux. Ce qui suggère que le fer pourrait soit médier, soit accentuer une neurotoxicité. La dopamine formant des complexes stables avec le fer in vitro, il a été suggéré qu'elle pourrait exercer un effet protecteur en chélatant le fer dans les neurones dopaminergiques. Toutefois, faute de techniques adaptées, on n'a encore jamais établi la répartition précise du fer dans les neurones. C'est désormais chose faite grâce à une équipe de chercheurs du CNRS, de l'ESRF (installation européenne de rayonnement synchrotron), de l'université de Séville et de l'Inserm. A l'aide d'une technique d'imagerie très fine développée au sein du synchrotron européen de Grenoble, ces chercheurs ont étudié la distribution du fer in vitro sur un modèle de neurone produisant de la dopamine.
Plus précisément, l'équipe de chercheurs a utilisé la nouvelle sonde à rayons X développée récemment à l'ESRF pour étudier la distribution des éléments chimiques dans les cellules. La résolution très fine, de l'ordre du nanomètre, a permis aux chercheurs de visualiser précisément la répartition du fer dans les vésicules de neurotransmetteur. «L'analyse, précise un communiqué du CNRS et de l'Inserm, consiste à exciter l'échantillon avec un faisceau intense de rayonsX pour recueillir le signal de fluorescence caractéristique ré-émis en retour. Cela permet de déterminer les différents éléments chimiques présents dans l'échantillon. Celui-ci est scanné point par point pour former une image complète représentant les multiples éléments chimiques constitutifs des cellules.»
Une colocalisation fer-dopamine.
L'équipe, coordonnée par Richard Ortega (CNRS), montre que, à l'intérieur des neurones, le fer est emmagasiné dans les vésicules de dopamine. «C'est la première fois que la colocalisationfer-dopamine dans les neurovésicules est mise en évidence. » Les chercheurs ont également observé dans les vésicules une quantité de fer très fortement diminuée quand la production de dopamine est inhibée.
«Cette nouvelle fonction des vésicules de dopamine dans le stockage du fer est essentielle à la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la maladie de Parkinson. Dans cette pathologie, en effet, on sait que la concentration en fer augmente dans les neurones dopaminergiques et que le stockage de la dopamine dans les vésicules est défectueux.»
Les auteurs suggèrent que, «en conséquence d'un stockage défectueux, les composés fer-dopamine seraient hautement toxiques pour les neurones».
Ortega R., Cloetens, Devès G., Carmona A., Bohic S. PLoS ONE du 26 septembre 2007.
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