Les cellules cérébrales propageraient l'inflammation dans plusieurs maladies neurodégénératives

Selon une étude menée par Stanford University Medical Center publiée dans Nature Neuroscience, les chercheurs auraient identifié une étrange façon dont les cellules cérébrales propagent l'inflammation dans plusieurs maladies neurodégénératives. En effet, ces derniers ont découvert que de nombreuses maladies neurodégénératives présentaient une caractéristique commune qui les rendait susceptibles de subir le même traitement.

Comme le mentionnent les chercheurs, la maladie d'Alzheimer, la maladie de Huntington et la sclérose latérale amyotrophique, ou la maladie de Lou Gehrig, partagent un mode commun de destruction des cellules cérébrales, Ces dommages peuvent être bloqués en administrant une substance qui inhibe une étape critique de ce processus.

Les chercheurs ont analysé deux types de cellules cérébrales normalement protectrices, appelées cellules gliales, durant le déclenchement de la destruction neuronale. La microglie surveille le cerveau pour détecter d'éventuels troubles, comme par exemple des lésions tissulaires ou la présence d'agents pathogènes microbiens envahissants, et une récupération des débris laissés par les cellules en train de mourir ou des agrégats de protéines. Les astrocytes, qui sont près de 5 fois plus nombreux que les neurones du cerveau, libèrent des facteurs de croissance, fournissent les métabolites essentiels et déterminent le nombre et l’emplacement des connexions établies par les neurones. Selon les chercheurs, les fragments neuronaux sont perçus comme étrangers et ciblés pour la clairance par la microglie. Mais un cercle vicieux d'activation des cellules gliales et d'inflammation peut se produire en l'absence de débris neuronaux.

Les chercheurs ont découvert que les mitochondries, composantes essentielles des cellules, transmettaient des signaux délétères des microglies aux astrocytes et des astrocytes aux neurones. Les mitochondries sont de minuscules blocs d'alimentation: elles fournissent de l'énergie aux cellules. Une cellule nerveuse typique en contient des milliers. Leur capacité à communiquer les signaux de mort d’une cellule à l’autre était inattendue.

Comme le soulignent les chercheurs, les mitochondries sont fréquemment mélangées d'une partie d'une cellule à une autre et doivent modifier leurs formes pour s'adapter à leur environnement: Trop de fusion et elles deviennent trop petites pour se déplacer ou bien travailler. Trop de fission et ils se séparent en fragments dysfonctionnels. Une enzyme appelée Drp1 qui facilite la fission mitochondriale peut être catapultée en hyperactivité par des agrégats de protéines neurotoxiques tels que ceux liés aux maladies d'Alzheimer, de Parkinson ou de Huntington ou à la sclérose latérale amyotrophique. Il y a environ sept ans, les chercheurs ont conçu un fragment de protéine, appelé peptide P110, qui bloque spécifiquement la fission mitochondriale induite par la Drp1 lorsqu'elle se produit à un rythme excessif, comme c'est le cas lorsqu'une cellule est endommagée. Ils ont découvert qu'un traitement prolongé au P110 par une pompe sous-cutanée sur plusieurs mois réduisait l'activation microgliale et astrocytaire ainsi que l'inflammation du cerveau de souris.

Par la suite, en expérimentant la microglie en culture, les chercheurs ont introduit des protéines toxiques responsables de différentes maladies neurodégénératives. Chacune de ces manipulations a enflammé la microglie et a libéré dans le bouillon dans lequel elles étaient baignées quelque chose qui pourrait déclencher des réactions inflammatoires dans les astrocytes. Or, l'ajout de P110 aux boîtes de culture microgliales a considérablement réduit ce transfert ultérieur d'inflammation microgliale aux astrocytes. Les chercheurs ont découvert que les deux types de cellules gliales rejetaient des mitochondries endommagées dans le bouillon.

Les chercheurs soulignent, en terminant, que même des cellules saines libèrent régulièrement des mitochondries dans leur environnement immédiat. Cela peut être bénéfique si ces mitochondries sont en bonne santé, aussi. Cependant, les mitochondries libérées par l'inflammation de la microglie et des astrocytes étaient plus susceptibles d'être endommagées. Lorsque les mitochondries libérées sont en mauvais état, les neurones proches sont mortels. Les chercheurs souhaitent maintenant découvrir comment les mitochondries libéréées qui sont endommagées produisent une inflammation et la mort des cellules neuronales