Publié le 23 novembre 2023 14:25:00. Des chercheurs américains ont identifié un mécanisme naturel dans le cerveau capable d’éliminer les plaques amyloïdes, un marqueur de la maladie d’Alzheimer, tout en préservant les fonctions cognitives. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives thérapeutiques basées sur la stimulation des cellules du cerveau chargées de nettoyer les déchets métaboliques.
- L’activation des astrocytes, des cellules de soutien cérébrales, favorise l’élimination des plaques amyloïdes.
- L’augmentation de la protéine Sox9, qui régule l’activité des astrocytes, améliore leur capacité de nettoyage et préserve la mémoire.
- Les tests ont été réalisés sur des modèles murins déjà atteints de troubles cognitifs, rendant les résultats particulièrement pertinents pour les patients.
Une équipe du Baylor College of Medicine a mis en évidence un processus jusqu’alors méconnu qui pourrait ralentir la progression de la maladie d’Alzheimer. Les astrocytes, des cellules en forme d’étoile qui jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement du cerveau, se révèlent capables d’éliminer les dépôts amyloïdes toxiques caractéristiques de cette maladie neurodégénérative. En augmentant la quantité de Sox9, une protéine influençant les fonctions des astrocytes, les chercheurs ont observé une amélioration significative de leur efficacité à éliminer ces plaques.
« Les astrocytes accomplissent diverses tâches essentielles au fonctionnement normal du cerveau, notamment en facilitant les communications cérébrales et le stockage de la mémoire. À mesure que le cerveau vieillit, les astrocytes présentent de profondes altérations fonctionnelles ; cependant, le rôle que jouent ces altérations dans le vieillissement et la neurodégénérescence n’est pas encore compris », explique le Dr Dong-Joo Choi, auteur principal de l’étude, qui a mené ces travaux au Centre de thérapie cellulaire et génique et au Département de neurochirurgie de Baylor. Il est désormais professeur adjoint au Centre de neuroimmunologie et de biologie gliale de l’Institut de médecine moléculaire du Centre des sciences de la santé de l’Université du Texas à Houston.
L’étude s’est concentrée sur Sox9, une protéine qui agit comme un régulateur clé de l’activité des astrocytes. En manipulant l’expression du gène Sox9, les chercheurs ont pu évaluer son impact sur le maintien de la fonction des astrocytes dans le cerveau vieillissant et dans des modèles animaux de la maladie d’Alzheimer. « Nous avons manipulé l’expression du gène Sox9 pour évaluer son rôle dans le maintien de la fonction des astrocytes dans le cerveau vieillissant et dans les modèles de la maladie d’Alzheimer », précise le Dr Benjamin Deneen, professeur et directeur du Center for Cancer Neuroscience de Baylor.
Un aspect crucial de cette recherche réside dans le choix des modèles animaux utilisés. L’équipe a travaillé avec des souris atteintes de la maladie d’Alzheimer qui présentaient déjà des troubles cognitifs et des plaques amyloïdes dans le cerveau. « Nous pensons que ces modèles sont plus pertinents par rapport à ce que nous observons chez de nombreux patients présentant des symptômes de la maladie d’Alzheimer que d’autres modèles dans lesquels ces types d’expériences sont menées avant la formation des plaques », souligne le Dr Choi.
Les résultats des tests comportementaux, réalisés pendant six mois, ont révélé que l’augmentation de Sox9 améliorait significativement les performances cognitives des souris, notamment leur capacité à reconnaître des objets et des lieux familiers. L’analyse des cerveaux a confirmé une réduction de l’accumulation de plaques amyloïdes chez les animaux ayant bénéficié d’une augmentation de Sox9. À l’inverse, la diminution de Sox9 a entraîné une accumulation plus rapide des plaques, une détérioration de la structure des astrocytes et une diminution de leur capacité à éliminer les déchets.
« Nous avons constaté que l’augmentation de l’expression de Sox9 incitait les astrocytes à ingérer davantage de plaques amyloïdes, les éliminant du cerveau comme un aspirateur », illustre le Dr Deneen. « La plupart des traitements actuels se concentrent sur les neurones ou tentent de prévenir la formation de plaques amyloïdes. Cette étude suggère que l’amélioration de la capacité naturelle de nettoyage des astrocytes pourrait être tout aussi importante. »
Les chercheurs soulignent la nécessité de poursuivre les recherches pour mieux comprendre le rôle de Sox9 dans le cerveau humain et explorer le potentiel thérapeutique de cette approche. Sanjana Murali, Wookbong Kwon, Junsung Woo, Eun-Ah Christine Song, Yeunjung Ko, Debo Sardar, Brittney Lozzi, Yi-Ting Cheng, Michael R. Williamson, Teng-Wei Huang, Kaitlyn Sanchez et Joanna Jankowsky, tous du Baylor College of Medicine, ont également contribué à ce travail.
Cette recherche a été financée par des subventions des National Institutes of Health (NIH) (R35-NS132230, R01-AG071687, R01-CA284455, K01-AG083128, R56-MH133822). Un financement supplémentaire est venu de la Fondation David et Eula Wintermann, de l’Institut national Eunice Kennedy Shriver de la santé infantile et du développement humain des National Institutes of Health sous le numéro d’attribution P50HD103555 et de ressources partagées fournies par Houston Methodist et Baylor College of Medicine.