Les cellules cérébrales sont reliées entre elles par de petits tubes. Des chercheurs de l’école de médecine de l’université de Johns Hopkins, aux États-Unis, ont découvert ces structures dans un essai sur des souris génétiquement modifiées. Dans la revue Science, ils expliquent que ces structures permettent aux neurones de se débarrasser de protéines toxiques. Or, ce processus participerait à la propagation de la maladie d’Alzheimer.
Des nanotubes "dendritiques" propagent les protéines toxiques d'Alzheimer
Pour réaliser leurs travaux, ils ont utilisé des microscopes à haute résolution et des techniques d'imagerie cellulaire en temps réel. Cela leur a permis d’observer comment les cellules cérébrales fabriquent cette "couche de longues protubérances digitiformes entre les dendrites, ces prolongements qui se ramifient à la surface des cellules". Ils ont qualifié ces protubérances de "nanotubes dendritiques" : elles permettent aux neurones de transmettre de l’information ou du calcium, mais aussi des substances néfastes. "Les cellules doivent se débarrasser des molécules toxiques et, en produisant un nanotube, elles peuvent ensuite transmettre cette molécule toxique à une cellule voisine", décrit Hyungbae Kwon, professeur associé de neurosciences à la faculté de médecine de l'université Johns Hopkins et auteur principal de l'étude. Malheureusement, cela entraîne également la propagation de protéines nocives à d'autres régions du cerveau."
Maladie d'Alzheimer : des nanotubes présents dans les neurones humains
En comparant les tissus cérébraux de souris atteintes d’Alzheimer à ceux de souris saines, les scientifiques ont découvert que les rongeurs atteints de la maladie présentaient un nombre accru de nanotubes dans leur cerveau à l'âge de trois mois, sans présenter de symptôme de la pathologie, comparativement aux souris saines du même âge. "À six mois, le nombre de nanotubes chez les souris saines et celles atteintes de la maladie d'Alzheimer commençait à s’égaliser", précisent-ils.
Réguler la production de nanotubes pour agir sur la maladie d'Alzheimer
Ces spécialistes ont poursuivi leurs travaux sur des neurones humains. Ils ont identifié des nanotubes entre ces cellules cérébrales, à la morphologie similaire à ceux observés chez les souris. Les prochains travaux de cette équipe scientifique viseront à vérifier si ces réseaux de nanotubes existent dans d’autres types de cellules que les neurones. Pour Hyungbae Kwon et ses collègues, ces découvertes pourraient permettre de mieux comprendre les mécanismes à l'origine de la maladie d'Alzheimer et d'autres affections neurodégénératives. À terme, de nouvelles thérapies pourraient voir le jour. "Lors de la conception d’un traitement potentiel basé sur ces travaux, nous pourrions cibler la production des nanotubes, en l’augmentant ou en la diminuant, selon le stade de la maladie", conclut le Pr. Kwon.
