Des maladies neurodégénératives tracées avec des codes-barres moléculaires !

Publié par Isabelle le 14/05/2020 à 13:00
Source: CEA

(c) Ronald Melki, CEA
L'analyse par le CEA-Jacob des propriétés des souches d'agrégats provenant de la maladie de Parkinson, de la démence à corps de Lewy ou l'atrophie multisystématisée a permis d'établir des bases moléculaires propres à ces différentes maladies.

Les synucléinopathies, dont la maladie de Parkinson (La maladie de Parkinson est une maladie neurologique chronique affectant le système nerveux central responsable de troubles essentiellement moteurs d'évolution progressive.), la démence (La démence (du latin demens) est une réduction acquise des capacités cognitives suffisamment importante pour retentir sur la vie de la personne et...) à corps de Lewy, ou encore l'atrophie multisystématisée, forment un groupe de pathologies neurodégénératives caractérisées par l'accumulation anormale d'agrégats de la protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons...) alpha-synucléine.

Dans le cadre d'une collaboration internationale impliquant l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) de Louvain et l'Imperial College London (L’Imperial College London (officiellement The Imperial College of Science, Technology and Medicine) est une université britannique,...), des chercheurs du CEA-Jacob viennent d'établir que des agrégats de cette protéine provenant de cerveaux de patients malades, et amplifiés in vitro (In vitro (en latin : « dans le verre ») signifie un test en tube, ou, plus généralement, en dehors de l'organisme vivant ou de la cellule. Un exemple est la fécondation in vitro (FIV). À...), diffèrent à l'échelle moléculaire selon la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.). Ils ont des 'codes-barres moléculaires' distincts qui les différencient.

Ces résultats ont été obtenus par caractérisation et comparaison des propriétés des souches d'agrégats d'alpha-synucléine présents dans des homogénats de cerveaux de patients atteints par différentes synucléinopathies qui ont été amplifiés in vitro par une technique de biochimie (La biochimie est la discipline scientifique qui étudie les réactions chimiques ayant lieu au sein des cellules.) adaptée de la PMCA (Protein Misfolding Cyclic Amplification) à des souches produites dans des tubes à essais.


Des agrégats de la protéine alpha-synucléine présents dans les cerveaux d'individus ayant développé la maladie de Parkinson, la démence à corps de Lewy et l'atrophie multisystématisée fibrillaires ont étés utilisés comme amorces et ont étés multipliés au laboratoire dans des tubes à essais. Cela a permis de montrer qu'ils sont distincts biochimiquement. Les agrégats caractéristiques de la maladie de Parkinson (MP), démence à corps de Lewy (DCL) et de l'atrophie multisystématisée (AMS) sont dissemblables comme présenté ici par leur observation au microscope électronique (Un microscope électronique est un type de microscope qui utilise un faisceau de particules d'électrons pour illuminer un échantillon et en créer une image très...). Cela a permis par ailleurs d'en produire suffisamment pour analyser leurs propriétés pathogéniques dans un modèle murin des synucléinopathies. La barre noire à droite représente un dix-millionième de mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international (SI). Il est défini, depuis...) (ou 100 nanomètres). © Luc Bousset

Ont été également analysées les capacités de ces différentes souches à entraîner dans un modèle murin des caractéristiques propres à chaque maladie. Certains entraînent une progression de la pathologie (La pathologie, terme provenant du Grec ancien, est littéralement le discours, la rationalité (λογία logos) sur la souffrance...) rapide, d'autres une évolution lente (La Lente est une rivière de la Toscane.), le tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) accompagné de réponses inflammatoires distinctes. Ainsi, comme pour différents virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent...) ou souches d'un virus, la progression de la pathologie et les régions du cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la motricité...) affectées dépendent des propriétés structurales des agrégats d'alpha-synucléine.

Ces recherches permettent d'établir des bases moléculaires robustes pour l'identification et une meilleure caractérisation physiopathologique de ces maladies. Les assemblages des agrégats d'alpha-synucléine en souches distinctes seraient directement corrélés au tableau (Tableau peut avoir plusieurs sens suivant le contexte employé :) clinique de la synucléinopathie d'intérêt.

Le développement de techniques détectant spécifiquement chaque souche d'agrégat en se basant sur cette signature moléculaire différentielle, permettrait de contribuer à un diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers, séparation, distinction“ et...) plus précoce et précis des synucléinopathies.

Références:
The structural differences between patient-derived α-synuclein strains dictate characteristics of Parkinson's disease, multiple system atrophy and dementia with Lewy bodies I Acta Neuropathologica
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