Pourquoi certaines personnes développent-elles la maladie d’Alzheimer alors que d’autres non ? Et, encore plus déroutant, pourquoi de nombreuses personnes dont le cerveau regorge d’agrégats amyloïdes toxiques – un signe révélateur de la pathologie cérébrale d’Alzheimer – ne développent jamais de démence associée à la maladie d’Alzheimer ?
Les chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Pittsburgh semblent avoir trouvé la réponse. Les cellules cérébrales en forme d’étoile appelées astrocytes sont essentielles pour faire basculer le pendule dans la progression de la maladie d’Alzheimer, selon une nouvelle recherche révolutionnaire publiée aujourd’hui dans Nature Medicine.
En testant le sang de plus de 1 000 personnes âgées sans troubles cognitifs avec et sans pathologie amyloïde, l’équipe de recherche dirigée par Pitt a découvert que seuls ceux qui avaient une combinaison de charge amyloïde et de marqueurs sanguins d’activation ou de réactivité anormale des astrocytes, évolueraient vers symptomatique Alzheimer dans le futur, une découverte cruciale pour le développement de médicaments visant à stopper la progression.
“Notre étude soutient que le dépistage de la présence d’amyloïde dans le cerveau ainsi que des biomarqueurs sanguins de la réactivité des astrocytes est le dépistage optimal pour identifier les patients les plus à risque d’évoluer vers la maladie d’Alzheimer”, a déclaré l’auteur principal Tharick Pascoal, MD, Ph.D. , professeur agrégé de psychiatrie et de neurologie à Pitt. “Cela place les astrocytes au centre en tant que régulateurs clés de la progression de la maladie, remettant en question l’idée que l’amyloïde est suffisante pour déclencher la maladie d’Alzheimer.”
La maladie d’Alzheimer est une maladie neurodégénérative qui provoque une perte de mémoire progressive et la démence, privant les patients de nombreuses années de vie productives. Au niveau tissulaire, la caractéristique de la maladie d’Alzheimer est une accumulation de plaques amyloïdes – des agrégats de protéines logés entre les cellules nerveuses du cerveau – et des amas de fibres protéiques désordonnées, appelées enchevêtrements de tau, se formant à l’intérieur des neurones.
Pendant de nombreuses décennies, les spécialistes du cerveau ont cru qu’une accumulation de plaques amyloïdes et d’enchevêtrements de tau n’était pas seulement un signe de la maladie d’Alzheimer, mais aussi son coupable direct. Cette hypothèse a également conduit les fabricants de médicaments à investir massivement dans des molécules ciblant l’amyloïde et la tau, négligeant la contribution d’autres processus cérébraux, tels que le système neuro-immunitaire.
Des découvertes récentes par des groupes comme Pascoal suggèrent que la perturbation d’autres processus cérébraux, tels qu’une inflammation cérébrale accrue, pourrait être tout aussi importante que la charge amyloïde elle-même pour déclencher la cascade pathologique de la mort neuronale qui provoque un déclin cognitif rapide.
Dans ses recherches précédentes, Pascoal et son groupe ont découvert que l’inflammation des tissus cérébraux déclenche la propagation de protéines pathologiquement mal repliées dans le cerveau et est une cause directe de troubles cognitifs éventuels chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer. Maintenant, près de deux ans plus tard, les chercheurs ont révélé que la déficience cognitive peut être prédite par un test sanguin.
Les astrocytes sont des cellules spécialisées abondantes dans le tissu cérébral. Tout comme les autres membres de la glie – cellules immunitaires résidentes du cerveau – les astrocytes soutiennent les cellules neuronales en leur fournissant des nutriments et de l’oxygène et en les protégeant des agents pathogènes. Mais parce que les cellules gliales ne conduisent pas l’électricité et, au début, ne semblaient pas jouer un rôle direct dans la façon dont les neurones communiquent entre eux, leur rôle dans la santé et la maladie avait été négligé. Les dernières recherches de Pitt changent cela.
“Les astrocytes coordonnent la relation amyloïde et tau du cerveau comme un chef d’orchestre dirigeant l’orchestre”, a déclaré l’auteur principal de l’étude Bruna Bellaver, Ph.D., associée postdoctorale à Pitt. “Cela peut changer la donne dans le domaine, car les biomarqueurs gliaux en général ne sont pris en compte dans aucun modèle de maladie principal.”
Les scientifiques ont testé des échantillons de sang de participants à trois études indépendantes sur des personnes âgées sans troubles cognitifs pour les biomarqueurs de la réactivité des astrocytes – la protéine acide fibrillaire gliale, ou GFAP – ainsi que la présence de tau pathologique. L’étude a montré que seuls ceux qui étaient positifs à la fois pour la réactivité de l’amyloïde et des astrocytes montraient des signes de développement progressif de la pathologie tau, indiquant une prédisposition aux symptômes cliniques de la maladie d’Alzheimer.
Les résultats ont des implications directes pour les futurs essais cliniques sur les candidats-médicaments contre la maladie d’Alzheimer. En visant à stopper plus tôt la progression de la maladie, les essais se déplacent vers des stades de plus en plus précoces de la maladie présymptomatique, ce qui rend un diagnostic précoce correct du risque d’Alzheimer essentiel au succès. Étant donné qu’un pourcentage important d’individus positifs à l’amyloïde ne progresseront pas vers des formes cliniques de la maladie d’Alzheimer, la positivité de l’amyloïde ne suffit pas à elle seule à déterminer l’éligibilité d’un individu à une thérapie.
L’inclusion de marqueurs de la réactivité des astrocytes, tels que GFAP, dans le panel de tests diagnostiques permettra une meilleure sélection des patients susceptibles d’évoluer vers des stades ultérieurs de la maladie d’Alzheimer et, par conséquent, aidera à affiner la sélection des candidats aux interventions thérapeutiques qui sont plus susceptibles d’en bénéficier.
Bellaver B, Povala G, Ferreira PCL et al.
La réactivité des astrocytes influence les effets de l’amyloïde-β sur la pathologie tau dans la maladie d’Alzheimer préclinique.
Nat Med, 2023. doi : 10.1038/s41591-023-02380-x
