Maison / Science / Les biochimistes découvrent de nouvelles connaissances sur ce qui pourrait mal se passer dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer – Newstrotteur

Les biochimistes découvrent de nouvelles connaissances sur ce qui pourrait mal se passer dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer – Newstrotteur

Selon un expert de l'UCLA, qui étudie la biochimie du cerveau et de la maladie d'Alzheimer depuis près de 30 ans, plus de trois décennies de recherche sur la maladie d'Alzheimer n'ont pas abouti à des progrès thérapeutiques majeurs pour les personnes atteintes. "Rien n'a fonctionné", a déclaré Steven Clarke, professeur distingué de chimie et de biochimie. "Nous sommes prêts pour de nouvelles idées." À présent, Clarke et ses collègues de UCLA ont fait état de nouvelles idées susceptibles de faire progresser la lutte contre cette maladie dévastatrice.

Les scientifiques savent depuis des années que des fibrilles amyloïdes – structures nocives, allongées et étanches en forme de corde – se forment dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer et constituent probablement des indices importants de la maladie. Le professeur David Eisenberg de l'UCLA et une équipe internationale de chimistes et de biologistes moléculaires ont été rapportés dans le journal La nature en 2005, les fibrilles amyloïdes contiennent des protéines qui s’emboîtent comme les dents d’une fermeture à glissière. Les chercheurs ont également rapporté leur hypothèse selon laquelle cette fermeture à glissière moléculaire sèche se trouve dans les fibrilles qui se forment dans la maladie d'Alzheimer, ainsi que dans la maladie de Parkinson et deux douzaines d'autres maladies dégénératives. Leur hypothèse a été étayée par des études récentes.

La maladie d'Alzheimer, la cause la plus courante de démence chez les personnes âgées, est un trouble cérébral progressif irréversible qui tue les cellules cérébrales, détruit progressivement la mémoire et finit par affecter la pensée, le comportement et la capacité à mener à bien les tâches quotidiennes de la vie. Plus de 5,5 millions d'Américains, dont la plupart ont plus de 65 ans, seraient atteints de démence causée par la maladie d'Alzheimer.

Les rapports de l'équipe UCLA dans le journal Nature Communications que la petite protéine bêta-amyloïde, également appelée peptide, qui joue un rôle important dans la maladie d'Alzheimer, a une version normale qui peut être moins nocive qu'on le pensait auparavant et une version endommagée par l'âge qui est plus nocive.

Rebeccah Warmack, étudiante de troisième cycle à l'UCLA au moment de l'étude et son auteur principal, a découvert qu'une version spécifique de la bêta-amyloïde modifiée par l'âge contenait une seconde fermeture à glissière moléculaire dont l'existence n'existait pas. Les protéines vivent dans l'eau, mais toute l'eau est expulsée lorsque la fibrille est scellée et fermée. Warmack a travaillé en étroite collaboration avec David Boyer, Chih-Te Zee et Logan Richards, étudiants de troisième cycle à UCLA; ainsi que les chercheurs principaux Michael Sawaya et Duilio Cascio.

Qu'est-ce qui ne va pas avec la bêta-amyloïde, dont les formes les plus courantes ont 40 ou 42 acides aminés qui sont connectés comme une chaîne de perles sur un collier?

Les chercheurs rapportent qu'avec l'âge, le 23ème acide aminé peut spontanément former un pli, similaire à celui d'un tuyau d'arrosage. Cette forme courbée est connue sous le nom de isoAsp23. La version normale ne crée pas la deuxième fermeture à glissière moléculaire plus forte, mais la forme pliée le fait.

"Nous savons maintenant qu'une deuxième fermeture à glissière sans eau peut se former et qu'il est extrêmement difficile de la séparer", a déclaré Warmack. "Nous ne savons pas comment casser la fermeture éclair."

La forme normale de la bêta-amyloïde contient six molécules d’eau qui empêchent la formation d’une fermeture à glissière étanche, mais le kink éjecte ces molécules d’eau, permettant ainsi à la fermeture de se former.

"Rebeccah a montré que cette anomalie accélérait la croissance des fibrilles liées à la maladie d'Alzheimer", a déclaré Clarke, qui mène des recherches sur la biochimie du cerveau et la maladie d'Alzheimer depuis 1990. "Cette deuxième fermeture à glissière moléculaire est un double problème. Une fois elle est compressée, et une fois que la formation de fibrilles a commencé, il semble que vous ne pouvez pas l'arrêter. La forme courbée amorce une cascade dangereuse d'événements qui, selon nous, peuvent entraîner la maladie d'Alzheimer. "

Pourquoi le 23ème acide aminé de la bêta-amyloïde forme-t-il parfois ce pli dangereux?

Clarke pense que les problèmes de cette forme d’acide aminé tout au long de notre vie, mais nous avons une enzyme de réparation de protéines qui les corrige.

"En vieillissant, l'enzyme de réparation manque peut-être la réparation une ou deux fois", a-t-il déclaré. "L'enzyme de réparation pourrait être efficace à 99,9%, mais au bout de 60 ans ou plus, les pliures s'accumulent. Si elles ne sont pas réparées ou si elles se dégradent avec le temps, elles peuvent se propager à pratiquement tous les neurones et causer des dommages considérables."

"La bonne nouvelle est que, connaissant le problème, nous pouvons réfléchir aux moyens de le résoudre", a-t-il ajouté. "Cet acide aminé plié est l'endroit où nous voulons regarder."

La recherche offre des indices aux sociétés pharmaceutiques, qui pourraient développer des moyens de prévenir la formation de kink ou d'améliorer l'efficacité de l'enzyme de réparation; ou en concevant un bonnet empêchant la croissance des fibrilles.

Clarke a déclaré que la bêta-amyloïde et une protéine beaucoup plus grosse, contenant plus de 750 acides aminés, produisaient un double coup dévastateur qui formait des fibrilles et les diffusait dans de nombreux neurones dans le cerveau. Tous les humains ont à la fois de la bêta-amyloïde et du tau. Les chercheurs disent qu'il semble que la bêta-amyloïde produise des fibrilles pouvant entraîner la formation d'agrégats de tau, susceptibles de propager la toxicité vers d'autres cellules du cerveau. Cependant, on ignore encore comment les protéines bêta-amyloïde et bêta-amyloïde agissent ensemble pour tuer les neurones.

Dans cette étude, Warmack a produit des cristaux, de types normal et coudé, dans 15 des acides aminés de la bêta-amyloïde. Elle a utilisé un type modifié de microscopie cryo-électronique pour analyser les cristaux. La microscopie électronique cryogénique, dont le développement a valu à ses créateurs le prix Nobel de chimie 2017, permet aux scientifiques de voir des biomolécules de grande taille avec des détails extraordinaires. Le professeur Tamir Gonen a été le pionnier de la microscopie modifiée, appelée diffraction d'électrons à microcristaux, qui permet aux scientifiques d'étudier des biomolécules de toute taille.

Source

A propos newstrotteur-fr

Découvrez également

La réalité virtuelle illumine la puissance des souvenirs associés aux opioïdes 1 memory 310x165

La réalité virtuelle illumine la puissance des souvenirs associés aux opioïdes

Crédits: CC0 Public Domain Aux États-Unis, le nombre de décès par surdose de drogue n'a …

Laisser un commentaire