Un nouvel anticorps peut traiter les lésions cérébrales et prévenir la maladie d'Alzheimer

Les scientifiques savent depuis des années que les personnes qui subissent un traumatisme craniocérébral (TCC) sont plus à risque de contracter la maladie d'Alzheimer plus tard dans la vie.

Maintenant, une nouvelle recherche publiée dans Nature a non seulement trouvé le mécanisme par lequel TBI provoque la maladie d'Alzheimer, mais elle a également découvert un remède possible.

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Le TBI peut survenir de plusieurs façons.

Il peut se produire à partir de grands chocs simples, comme un coup à la tête ou d'une explosion explosive.

Il peut également s'accumuler pendant toute une vie d'impacts mineurs sur la tête, comme dans les sports de contact comme le football ou le rugby.

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De tels impacts ne sont pas rares. En 2010, les TBI présumés ont envoyé 2, 3 millions de personnes à la salle d'urgence.

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Problème Protéines

Des recherches antérieures ont mis en évidence des protéines tau mal repliées comme l'une des causes de la maladie d'Alzheimer.

Normalement, les protéines tau saines (appelées trans P-tau) agissent à l'intérieur des cellules nerveuses pour former l'échafaudage qui donne leur forme aux cellules et leur permet de fonctionner correctement.

Cependant, lorsque le processus de repliement des protéines tourne mal, le cerveau peut à la place former des protéines tau difformes (appelées cis P-tau).

Ces protéines dysfonctionnent et endommagent les générateurs d'énergie à l'intérieur des cellules nerveuses, entraînant éventuellement la toxicité et la mort cellulaire.

À l'aide d'une technique d'imagerie cérébrale appelée immunofluorescence, les chercheurs ont examiné le cerveau de personnes atteintes de lésions cérébrales liées à des lésions chroniques. Ils ont constaté que, par rapport aux personnes en bonne santé, ces personnes avaient des niveaux beaucoup plus élevés de cis-tau cis.

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Les protéines tau mal repliées étaient particulièrement concentrées dans les axones des cellules nerveuses - les longues tiges que les nerfs projettent de se lier avec d'autres cellules et de former des connexions.

Les souris en tant que modèles

Pour trouver le lien causal, les chercheurs se sont tournés vers des modèles murins.

Les souris ayant subi une seule lésion cérébrale mineure présentaient des taux élevés de cis-tau cis, mais ces taux sont revenus à la normale en deux semaines.

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Les souris ayant subi une seule lésion cérébrale majeure (simulant ce qu'un soldat survivant à une explosion pourrait subir) ou une série de lésions cérébrales mineures (simulant ce qu'un athlète pourrait ressentir) présentaient des niveaux élevés de cis-tau cis resté pendant au moins six mois.

Dans les groupes de lésions cérébrales sévères ou chroniques, le cis P-tau s'est également propagé dans tout le cerveau, sautant d'une cellule à l'autre et laissant une traînée de mort cellulaire sur son passage. Ces protéines peuvent se propager à l'hippocampe et au cortex, responsables de la formation de la mémoire et du contrôle exécutif des émotions et du comportement.

AdvertisementAdvertisementCis P-tau a la capacité de tuer un neurone après l'autre, menant finalement à des enchevêtrements neurofibrillaires généralisés et à une atrophie cérébrale. Kun Ping Lu, MD, Ph.D., École de médecine de Harvard

«Cis P-tau a la capacité de tuer un neurone après l'autre, conduisant finalement à des enchevêtrements neurofibrillaires généralisés et une atrophie cérébrale, qui sont les lésions caractéristiques des deux maladies. maladie et [lésion cérébrale chronique] ", a expliqué Kun Ping Lu, MD, Ph.D., professeur de médecine à la Harvard Medical School et chef de la Division de la thérapeutique translationnelle au Beth Israel Deaconess Medical Center, ainsi que co-auteur principal sur le papier, dans une interview avec Healthline.

La lésion cérébrale physique n'était pas la seule chose qui pouvait provoquer la formation du cis-tau.

Les chercheurs ont également soumis les cellules nerveuses cultivées au stress. En particulier, les affamer de l'oxygène ou des facteurs de croissance du cerveau, comme cela pourrait arriver si le flux sanguin est réduit dans le cerveau après une blessure.

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Les chercheurs ont découvert une enzyme appelée Pin1, qui convertit le cis-tau toxique en trans-tau bénéfique. La famine à l'oxygène a désactivé Pin1, tandis que le manque de facteur de croissance a empêché le cerveau de construire le nouveau Pin1.

Ensemble, ce modèle de réduction du flux sanguin a montré comment les lésions cérébrales et d'autres formes de stress peuvent conduire à des niveaux accrus de cis-tau et à ses effets toxiques.

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Anticorps à la rescousse

Une fois qu'ils ont identifié la protéine problématique, l'équipe de Lu a relevé le défi le problème.

Ils ont développé un anticorps spécial capable de marquer le P-tau cis, tout en laissant trans P-tau seul, et de neutraliser la protéine toxique à l'intérieur des cellules. L'anticorps pourrait également empêcher le cis-tau cis de se propager à d'autres cellules.

Puis vint le temps des tests. Dans leur modèle de stress, l'administration des anticorps a empêché la mort des cellules qu'ils avaient vu la cause du cis-tau.

Ensuite, les chercheurs ont testé les anticorps chez les souris ayant subi des lésions cérébrales. Après deux semaines de traitement par anticorps, les souris présentant des lésions cérébrales présentaient des niveaux complètement normaux de cis-tau cis, et les lésions nerveuses des axones et des générateurs d'énergie étaient inversées. La mort cellulaire a été stoppée dans ses voies.

Finalement, l'équipe de Lu a testé le comportement des souris. Des souris saines ont fait preuve de prudence dans une tâche à risque qui est typique des souris. Les souris avec des lésions cérébrales qui avaient reçu un anticorps simulé comme un placebo, cependant, ont montré un comportement de prise de risque frappant, tout comme de nombreux humains qui ont survécu à une lésion cérébrale.

Mais les souris cérébrales blessées à qui l'on a donné l'anticorps spécial ciblant le cis P-tau n'ont pas montré ce comportement risqué. Au lieu de cela, ils étaient aussi prudents que les souris en bonne santé.

"Nos expériences subséquentes et en cours montrent que le prétraitement et l'injection [cérébrale] ne sont pas nécessaires", a déclaré Lu. "Nous pouvons retarder le traitement par anticorps [heures] après le TBI et administrer trois à quatre injections d'anticorps, ce qui est efficace.Ces résultats suggèrent qu'un traitement par anticorps à court terme après un traumatisme crânien pourrait être suffisant pour traiter le TBI et prévenir ses conséquences à long terme s'il n'y a pas d'autres lésions cérébrales. "

Peut-il prévenir la maladie d'Alzheimer?

Quant à savoir si ce traitement peut également prévenir le développement de la maladie d'Alzheimer, Lu travaille sur le problème.

Puisque la maladie d'Alzheimer est liée à l'âge, il doit attendre que ses souris soient plus âgées avant de voir les résultats. Mais la théorie est prometteuse.

Il y a certaines limites aux conclusions de son équipe. Les modèles de souris, en particulier de la maladie d'Alzheimer, ne reproduisent pas parfaitement la version humaine de la maladie. Et il faudra du temps pour développer une version de l'anticorps qui fonctionne chez l'homme.

Mais Lu est optimiste.

"La technologie des anticorps est une approche de développement de médicaments populaire en raison de sa spécificité extraordinaire et de son taux de réussite élevé", a-t-il déclaré. "En outre, le processus de conversion de notre anticorps de souris actuel à celui qui peut être testé chez l'homme a été rationalisé et peut être fait dans quelques années. Évidemment, cela dépendra du financement. "

Il a ajouté:" Ces découvertes mettent au jour un nouveau mécanisme commun de maladie précoce dans les TCC et la maladie d'Alzheimer liés au sport et aux militaires, et peuvent mener au diagnostic précoce, à la prévention et au traitement de ces maladies dévastatrices. "

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