Les scientifiques ont identifié le point exact auquel les protéines cérébrales saines sont choquées dans le désordre enchevêtré qui est généralement associé à la maladie d’Alzheimer.
Des chercheurs de l’Université de Californie à Santa Barbara (UCSB) sont hespoir que la nouvelle technique de laboratoire à l’origine de la découverte puisse être utilisée pour étudier directement les premiers stades «inédits» de nombreuses maladies neurodégénératives.
Protéines Tau sont abondants dans le cerveau humain. Au début, ces protéines ressemblent à de minuscules morceaux de ficelle à l’intérieur des neurones. Comme ils se plient et se lient avec des éléments structurels appelés microtubulescependant, ils créent une sorte de squelette pour les cellules cérébrales qui les aide à fonctionner correctement.
Malheureusement, ce pliage de tau peut parfois mal tourner. Des protéines tau anormalement enchevêtrées sont le signe de nombreux cas de maladie d’Alzheimer, mais pas de tous.
Dans cet état noué, connu sous le nom de enchevêtrement neurofibrillaireles protéines tau sont soupçonnées d’étouffer les neurones de l’intérieur, interférant avec la fonction cellulaire et conduisant finalement à la mort cellulaire.
D’autres experts affirment que les enchevêtrements de tau ne sont pas du tout toxiques, mais en fait de nature protectrice, produits en réponse à un autre problème sous-jacent.
Être capable de regarder tau pendant qu’il s’emmêle dans le laboratoire pourrait aider les chercheurs à clarifier le rôle de la protéine dans la dégénérescence cérébrale. Cela pourrait aussi être un excellent modèle sur lequel tester les traitements en devenir.
Une équipe interdisciplinaire de scientifiques de l’UCSB a maintenant proposé un moyen d’y parvenir.
Avec un peu moins d’un volt d’électricité, les chercheurs ont montré qu’ils pouvaient déclencher un enchevêtrement incontrôlable entre un type spécifique de protéine tau.
Ce courant a été conçu pour imiter les signaux moléculaires qui provoquent naturellement un “hyper-repliement” des protéines tau dans le cerveaupermettant aux chercheurs d’observer en temps réel le passage des protéines tau à un « point de basculement » critique et le passage d’un état sain à un état malade .
Lorsque cette ligne est franchie, des enchevêtrements se forment rapidement.
“Cette méthode fournit aux scientifiques un nouveau moyen de déclencher et d’observer simultanément les changements dynamiques de la protéine lors de sa transition du bon au mauvais”, explique biochimiste Daniel Morse de l’UCSB.
“Parce que nous pouvons activer et affiner le processus à volonté, nous pouvons utiliser ce système pour voir quelles molécules pourraient interdire ou bloquer des étapes spécifiques du pliage et de l’assemblage.”
Les protéines Tau comprennent un groupe de plusieurs variantes solubles, mais celle utilisée dans la présente étude s’appelle K18, un peptide central contenant le domaine de liaison des microtubules.
Fait intéressant, les chercheurs ont découvert que lorsque le K18 était exposé à un volt d’électricité pendant une longue période (pendant des heures ou des jours), cela entraînait un enchevêtrement rapide et irréversible.
Pourtant, même avec seulement 15 minutes de brève exposition, les protéines tau ont commencé à s’assembler en nœuds, bien qu’il soit plus facile de les démêler avec une tension inverse.
Cela pourrait être un signe que l’enchevêtrement de tau peut progresser avec le temps, tout comme les symptômes de la maladie d’Alzheimer semblent le faire.
La transition d’une protéine tau saine à une protéine tau malade, selon des chercheurs écrirepourrait être “progressif plutôt que le résultat d’un seul interrupteur tout ou rien”.
C’est un aperçu intéressant de K18, mais il existe de nombreuses autres formes de tau qui sont parfois associées à la maladie d’Alzheimer.
La façon dont ces autres protéines se replient et s’assemblent et les répercussions que cela a sur l’activité cellulaire peuvent maintenant, théoriquement, être étudiées à l’aide de techniques similaires.
L’étude a été publiée dans le Journal de chimie biologique.
