Neurodégénérescence : une protéine clé (Eif5a) impliquée dans le maintien des prolongements nerveux
Des chercheurs du VIB et de la KU Leuven ont découvert un mécanisme fondamental qui détermine la manière dont les cellules nerveuses maintiennent leurs longues extensions. Lorsque ce système défaillit, comme dans le cas de la sclérose latérale amyotrophique (SLA), cela entraîne des lésions nerveuses précoces.
Cette découverte, publiée dans Nature Neuroscience, est également particulièrement pertinente pour la maladie d'Alzheimer et d'autres troubles neurodégénératifs dans lesquels les connexions entre les cellules cérébrales sont perdues à un stade précoce. Cette recherche a été rendue possible grâce au soutien de Stop Alzheimer, la fondation belge pour la recherche sur la maladie d'Alzheimer.
Pourquoi est-ce important pour la maladie d'Alzheimer ?
Dans la maladie d'Alzheimer, les lésions ne touchent pas l'ensemble de la cellule nerveuse en même temps, mais commencent souvent par les axones et synapses. Cette nouvelle étude montre que ces structures fragiles dépendent de la production locale de protéines afin de maintenir les connexions fonctionnelles.
Les chercheurs ont découvert que les axones disposent de leur propre « usine à protéines » locale. Lorsque ce système est perturbé, les connexions nerveuses s'affaiblissent et entraînent finalement la mort cellulaire. C'est précisément ce mécanisme qui joue un rôle dans la SLA, mais des perturbations similaires sont également connues dans la maladie d'Alzheimer.
La spermidine rétablit la fonction nerveuse
L'équipe a identifié la protéine Eif5a comme maillon crucial dans cette synthèse protéique locale. Eif5a doit subir une transformation chimique spécifique, l'hypusinisation, pour être active. Dans les modèles de maladie, il est apparu que la forme active de cette protéine disparaît des axones, ce qui entraîne l'arrêt de la production protéique locale et la détérioration des prolongements nerveux.
Cette étude a encore cela de remarquable que les chercheurs ont pu réparer partiellement ce défaut à l'aide de la spermidine, une substance naturelle nécessaire à l'activation de l'Eif5a. L'administration de spermidine a amélioré la production de protéines dans les axones, renforcé la structure des prolongements nerveux et augmenté l'activité des neurones.
Dans des modèles de mouches à fruits présentant différentes formes de SLA, la spermidine a également réduit la neurotoxicité, ce qui indique que ce mécanisme est largement applicable aux maladies neurodégénératives.
De nouvelles perspectives pour la recherche sur la maladie d'Alzheimer
Bien que l'étude ait été menée sur des modèles de SLA, elle touche au cœur même de ce qui ne fonctionne pas dans la maladie d'Alzheimer : la perte prématurée des connexions nerveuses. L'idée que les axones ont besoin de leur propre production de protéines pour rester en bonne santé ouvre de nouvelles perspectives pour la compréhension et le traitement de la maladie d'Alzheimer.
« La neurodégénérescence commence souvent loin du noyau cellulaire, dans les fines ramifications qui relient les neurones entre eux », explique Joost Martens, directeur de Stop Alzheimer. « Le fait que ces structures vulnérables soient au centre de cette recherche financée par Stop Alzheimer souligne l'importance de la science fondamentale pour stopper la maladie d'Alzheimer à long terme. »
