Africa-Press – Guinee Bissau. La maladie d’Alzheimer touche environ 30 millions de personnes dans le monde, et pourtant, son origine est toujours mal comprise. En effet, Alzheimer ne se déclare pas du jour au lendemain, mais se développe silencieusement durant de nombreuses années, environ 20 ans, avant que les signes comme la perte de mémoire ne se fassent ressentir.
“Comprendre la biologie avant la pathologie”
Parmi les facteurs identifiés et associés à cette maladie, figure l’accumulation d’une protéine, la bêta-amyloïde. En s’agrégeant autour des neurones, elle les empêcherait de communiquer entre eux.
On pensait que cette protéine se contentait de scléroser les neurones. Mais une découverte du synchrotron européen montre qu’aux stades précoces de la maladie, des molécules de bêta-amyloïde parviennent à se faufiler jusque dans les cellules du cerveau. Ces résultats sont publiés dans Nature Communications.
“Avant de comprendre la pathologie, nous devons comprendre la biologie”, explique Montserrat Soler-Lopez, à la tête du groupe de Biologie structurelle à l’ESRF, le synchrotron européen, dans un communiqué. Pour comprendre la progression de la maladie, la chercheuse a fait le pari d’identifier d’abord les facteurs entraînant Alzheimer afin de comprendre comment cette maladie progresse chez les patients. Si elle se déclare vers environ 65 ans, que se passe-t-il les années précédentes ? La réponse se trouve peut-être au coeur de nos cellules, où se trouvent les mitochondries.
De petites molécules amyloïdes
Souvent surnommées les “centrales électriques” ou les “batteries” des cellules, les mitochondries ont pour rôle principal de fournir de l’énergie aux cellules. Avec le temps, les mitochondries souffrent de stress oxydatif et fonctionnent moins bien.
Pour expliquer cette perte d’efficacité, de précédents travaux ont suggéré que les mitochondries pourraient elles aussi accumuler des molécules amyloïdes. Dans les phases précoces de la maladie d’Alzheimer, les molécules amyloïdes existent sous la forme d’oligomères, de petites molécules composées d’un faible nombre d’éléments. Une structure bien plus petite que lorsqu’on les retrouve, autour des neurones, dans des ensembles plus gros appelés des fibrilles, prenant la forme de minuscules filaments.
Lorsqu’elles sont encore toutes petites, les molécules de bêta-amyloïdes viendraient perturber le fonctionnement des mitochondries en s’infiltrant à l’intérieur. En effet, dans les cellules, les mitochondries produisent l’énergie grâce à 5 protéines complexes, qui doivent coopérer correctement pour que l’énergie soit bien produite.
Parmi ces cinq complexes, le Complexe I (CI) est le plus grand en terme de taille et comprend une enzyme cruciale. Pour que ce CI fonctionne bien, il faut qu’il soit assemblé correctement grâce à trois facteurs (ACSIT, ACAD9 et NDUFAF1).
Plus il y a d’amyloïdes, plus les mitochondries sont perturbées
Pour mieux comprendre comment le CI et ces 3 facteurs interagissent au début de l’accumulation d’amyloïdes, l’équipe s’est servie de la microscopie cryo-électronique. Les résultats montrent que plus il y a d’oligomères de bêta-amyloïdes, plus le facteur ECSIT est perturbé, plus le Complexe I devient hyperactif. Une façon de voir les stades précoces de la maladie d’un nouvel oeil.
On pensait en effet jusque-là qu’Alzheimer stoppait le CI. “Nous observons l’exact opposé. Les oligomères bêta-amyloïdes stimulent le Complexe I au point de le rendre hyperactif. Cela entraîne un cercle vicieux au point de perturber la chaîne de fonctionnement des mitochondries”, commente Montserrat Soler-Lopez. “Ces résultats permettent de mieux comprendre le rôle des oligomères de bêta-amyloïdes et ouvrent de nouvelles portes dans la recherche sur Alzheimer.”
Si de plus amples travaux seront nécessaires pour établir un lien direct avec la neurodégénérescence et la perte de mémoire, la bêta-amyloïde semble donc agir au niveau même des cellules. En plus d’avoir, en parallèle, un effet néfaste sur les neurones.
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