Alzheimer : le mode d'action des agrégats de protéines Tau décrypté in vitro

Par Damien Coulomb
- Mis à jour le 15/07/2019

Des scientifiques français viennent de faire un pas important dans la compression de la maladie d'Alzheimer en dévoilant, dans « EMBO Journal », les cibles privilégiées des agrégats de protéines Tau impliqués dans la physiopathologie de cette maladie. Au cours d'expérimentations in vitro, ils ont également décrit le mécanisme qui pourrait expliquer les dysfonctionnements cellulaires et la progression de la maladie associés aux tauopathies.

Les chercheurs, issus du laboratoire des maladies neurodégénératives : « mécanisme, thérapies, imagerie » (CNRS/CEA/Université Paris-Sud, MIRCen), ont travaillé à partir de cultures de neurones de souris, qu'ils ont exposées à des homogénats d'amas fibrillaires de protéines Tau, marqués par des radiotraceurs.

29 protéines membranaires interagissant avec des fibrilles de bêta-amyloïde ont été identifiées. Les chercheurs ont concentré leur analyse sur les deux plus importantes : la pompe sodium-potassium (Na+ K+ ATPase) et le récepteur au glutamate. Le premier est responsable de l’inversion de polarité de la membrane des neurones, et donc de la conduction nerveuse. Le second est responsable de la transmission de l'information à travers la synapse.

« Dès le contact avec les cellules nerveuses, explique Ronald Melki, chef d'équipe du laboratoire, les agrégats provoquent une réorganisation des protéines de surface, ce qui perturbe la transmission neuronale et la propagation de l'influx nerveux. Les amas pénètrent ensuite dans la cellule où ils vont recruter les protéines Tau endogènes et s'amplifier en provoquant la formation de davantage d'agrégats. »

Mort cellulaire

L'amplification des amas conduit alors à la mort des cellules nerveuses. Les chercheurs estiment que cette mort cellulaire pourrait aussi intervenir chez l'homme, mais au bout de périodes de temps bien plus longues. « Dans notre montage expérimental, les cellules nerveuses ont été exposées à de très fortes concentrations d'agrégats de protéines Tau, bien supérieures à celle que l'on observerait dans le cerveau d'un humain vivant, précise Ronald Melki, le processus serait donc plus lent. »

C'est une première étape importante pour le Dr Stéphane Haïk, directeur du laboratoire de recherche sur Alzheimer et les maladies à Prion à l'Institut du cerveau et de la moelle épinière : « Avec l’échec des stratégies anti-a bêta, la tauopathie revient au premier plan, explique-t-il, et une meilleure compréhension des mécanismes de neurodégénérescences qui lui sont associées est une étape essentielle. » S'il salue les résultats, Luc Buée, directeur de recherches CNRS et vice-président de la Société des neurosciences, rappelle toutefois que l'animal n'est pas l'homme. Les chercheurs de Fontenay-aux-Roses étudient désormais le processus sur des neurones humains in vitro