Une étude sur des souris implique des dommages aux vaisseaux cérébraux dans la maladie d'Alzheimer

Une nouvelle étude financée par les NIH suggère que les dommages aux vaisseaux sanguins du cerveau peuvent contribuer aux problèmes associés à la maladie d'Alzheimer.

Tel que publié dans Communications de la nature, les chercheurs ont utilisé un modèle de souris pour montrer que les cellules des vaisseaux sanguins appelées péricytes peuvent être une nouvelle cible pour le traitement et le diagnostic de la maladie d'Alzheimer.

«Cette étude aide à montrer comment le système vasculaire cérébral peut contribuer au développement de la maladie d’Alzheimer», a déclaré le directeur de l’étude Berislav V. Zlokovic, M.D. Ph.D.

La maladie d'Alzheimer est la principale cause de démence. C’est une maladie liée à l’âge qui érode progressivement la mémoire, la pensée et la capacité d’accomplir des tâches quotidiennes.

Les cerveaux des patients atteints de la maladie d'Alzheimer ont généralement des niveaux anormalement élevés de plaques constituées d'accumulations de protéine bêta-amyloïde à côté des cellules cérébrales.

La protéine s'agglutine pour former des enchevêtrements neurofibrillaires à l'intérieur des neurones et une perte neuronale étendue.

Les démences vasculaires, la deuxième cause de démence, sont un groupe varié de troubles cérébraux causés par une gamme de problèmes de vaisseaux sanguins.

Les cerveaux de patients atteints de la maladie d'Alzheimer présentent souvent des signes de maladie vasculaire, y compris un accident vasculaire cérébral ischémique, de petites hémorragies et une maladie de la substance blanche diffuse, ainsi qu'une accumulation de protéine bêta-amyloïde dans les parois des vaisseaux.

De plus, des études antérieures ont montré qu’un facteur de risque génétique de la maladie d’Alzheimer est lié à la santé et à l’intégrité des vaisseaux sanguins du cerveau.

«Cette étude pourrait permettre de mieux comprendre le chevauchement entre la maladie d’Alzheimer et la démence vasculaire», a déclaré Roderick Corriveau, Ph.D.

Une hypothèse sur la maladie d’Alzheimer stipule que l’augmentation de la bêta-amyloïde entraîne des lésions des cellules nerveuses dans le cerveau.

Ceci est soutenu par des études génétiques qui lient les formes familiales de la maladie à des mutations dans la protéine précurseur amyloïde (APP), la plus grosse protéine à partir de laquelle les molécules bêta-amyloïdes formant des plaques sont dérivées.

Néanmoins, des études antérieures sur des souris ont montré que l’augmentation des taux de bêta-amyloïde reproduisait certains des problèmes associés à la maladie d’Alzheimer.

Les animaux ont des problèmes de mémoire, des plaques bêta-amyloïdes dans le cerveau et des lésions vasculaires, mais aucun des enchevêtrements neurofibrillaires et de la perte de neurones qui caractérisent la maladie.

Dans l'étude actuelle, les chercheurs montrent que les péricytes peuvent être une clé pour savoir si une augmentation des bêta-amyloïdes entraîne des enchevêtrements et une perte de neurones.

Les péricytes sont des cellules qui entourent l'extérieur des vaisseaux sanguins. Beaucoup se trouvent dans une sorte de système de plomberie cérébrale appelé barrière hémato-encéphalique.

Le réseau de la barrière hémato-encéphalique ajuste avec précision le mouvement des cellules et des molécules entre le sang et le liquide interstitiel qui entoure les cellules nerveuses du cerveau.

Les péricytes travaillent avec d'autres cellules de la barrière hémato-encéphalique pour transporter les nutriments et les molécules de déchets entre le sang et le liquide cérébral interstitiel.

Pour étudier comment les péricytes influencent la maladie d'Alzheimer, Zlokovic et ses collègues ont croisé des souris génétiquement modifiées pour avoir une forme d'APP liée à la maladie d'Alzheimer familiale avec celles qui ont des niveaux réduits de PDGFR-bêta, une protéine connue pour contrôler la croissance et la survie des péricytes.

Des études antérieures ont montré que les souris mutantes PDGFR-bêta ont moins de péricytes que la normale, une diminution du flux sanguin cérébral et des dommages à la barrière hémato-encéphalique.

«Les péricytes agissent comme les gardiens de la barrière hémato-encéphalique», a déclaré Zlokovic.

Les souris mutantes APP et PDGFR-bêta avaient des problèmes d'apprentissage et de mémoire.

Le croisement des souris a légèrement amélioré ces problèmes. Les souris avaient également une augmentation du dépôt de plaques bêta-amyloïdes près des cellules cérébrales et le long des vaisseaux sanguins du cerveau.

Étonnamment, le cerveau des souris croisées présentait une mort cellulaire neuronale accrue et des enchevêtrements neurofibrillaires étendus dans l'hippocampe et le cortex cérébral, régions qui sont généralement affectées pendant la maladie d'Alzheimer.

«Nos résultats suggèrent que les dommages au système vasculaire peuvent être une étape critique dans le développement de la pathologie à part entière de la maladie d'Alzheimer», a déclaré Zlokovic.

Lui et ses collègues ont conclu que leurs résultats soutiennent une hypothèse vasculaire à deux coups de la maladie d'Alzheimer.

L'hypothèse indique que les effets toxiques d'un dépôt accru de bêta-amyloïde sur les péricytes dans les vaisseaux sanguins âgés entraînent une rupture de la barrière hémato-encéphalique et une capacité réduite à éliminer l'amyloïde du cerveau.

À son tour, l'accumulation progressive de bêta-amyloïde dans le cerveau et la mort des péricytes peuvent devenir une boucle de rétroaction dommageable qui provoque la démence.

Si cela est vrai, alors les péricytes et autres cellules de la barrière hémato-encéphalique peuvent être de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de la maladie d'Alzheimer.

Source: NIH / Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux