image: These are rat hippocampal neurons in primary culture, showing a fluorescent soluble protein (left) and trajectories corresponding to the movement of the glutamate receptors on its surface, measured by following individual molecules. view more
Credit: Patricio Opazo/Daniel Choquet/IINS
Touchant près dun million de Français, la maladie dAlzheimer est caractérisée par une altération précoce des facultés cognitives des patients suivie dune dégénérescence neuronale dans les stades plus tardifs. Trois types de lésions cérébrales caractérisent la maladie : la perte neuronale, la dégénérescence fibrillaire et laccumulation de peptides amyloïdes qui forment les plaques amyloïdes. Limplication respective de ces différents éléments dans le développement des symptômes de la maladie reste à ce jour mal connu.
Les chercheurs savaient par exemple que le peptide amyloïde perturbe les synapses, les zones de contact et de communication chimique entre neurones, mais ignoraient comment, jusquaux travaux menés par les équipes de lInstitut interdisciplinaire de neurosciences (CNRS/université de Bordeaux). Celles-ci ont découvert le mécanisme moléculaire liant les agrégats amyloïdes aux déficits de fonctionnement des synapses observés dans des modèles animaux de la maladie dAlzheimer : ces dépôts de peptides interagissent avec une enzyme clé de léquilibre synaptique, ce qui empêche sa mobilisation normale.
Cette molécule, appelée CamKII, orchestre habituellement la plasticité synaptique, un phénomène dadaptabilité des neurones leur permettant de renforcer la réponse aux signaux quils échangent. Les ensembles de neurones qui codent pour une information à mémoriser sont connectés par des synapses, qui sont elles-mêmes sous contrôle de mécanismes de plasticité synaptique. Quand la connexion entre deux neurones doit être renforcée pour mémoriser une information, par exemple lors dune stimulation intense, CamKII sactive et entraîne une cascade de réactions renforçant les capacités de transmission des messages entre ces neurones. La plasticité synaptique est au cur de la mémoire et de lapprentissage. Les peptides amyloïdes empêchent CamKII de participer au processus de plasticité synaptique et ce blocage entraîne à terme la disparition de la synapse. Cette découverte pourrait trouver son application dans les phases précoces de la maladie dAlzheimer où sont observées les premiers déficits cognitifs, qui pourraient être liés à un tel dysfonctionnement des synapses.
Lobjectif maintenant pour les chercheurs est de poursuivre létude de leffet des agrégats amyloïdes en essayant en particulier dempêcher leur interaction avec CamKII et la perte des synapses observées au cours de la maladie.
###
Journal
Cell Reports