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Prolune_alzheimer#6

Numéro 16, Décembre 2005 Alzheimer : quand la personnalité s'égare Forme de démence la plus fréquente chez les personnes âgées, la maladie d'Alzheimer a de quoi dérouter la communauté scientifique. Et pour cause. Son origine demeure une inconnue. Si on peut actuellement amoindrir certains symptômes, on ne peut encore enrayer le développement de la maladie. Il se pourrait bien que prochainement l'on assiste à de nouvelles avancées thérapeutiques. Les différents médicaments disponibles semblent être dirigés contre une seule et même cible : les protéines. La protéine amyloïde-β occupe certes le devant de la scène, pourtant elle est loin d'être la seule responsable du scénario fatal de la maladie d'Alzheimer. 18 millions de personnes. C'est le nombre de Dissolution de la personnalité patients atteints d'une forme de démence de par le monde. Ces pathologies sont définies d'après La MA peut se présenter sous deux formes. La l'Organisation Mondiale de la Santé comme première, très largement majoritaire, touche au l'altération progressive de la mémoire, du hasard dans la population des personnes en général raisonnement et de la personnalité. Les démences au-delà de leurs 70 ans. La seconde est dites séniles surgissent à un âge avancé et héréditaire et beaucoup plus rare. Cette forme revêtent de nombreuses formes. Celle responsable dite ″familiale″ se déclare plus précocement, en de plus de la moitié des cas est la maladie moyenne aux alentours de la quarantaine et au plus d'Alzheimer (MA). En Suisse, on compte tôt vers les 30 ans. Sur l'ensemble des patients actuellement près de 90'000 patients atteints de Alzheimer, les cas familiaux n'en représenteraient la MA ou d'une autre forme de démence. En Europe, le risque touche plus de 5% de la population âgée de 70 à 74 ans et dépasse les 20% Bien souvent et surtout dans les cas non chez les plus de 85 ans. Aux Etats-Unis, environ héréditaires, il est difficile de diagnostiquer et 5% des personnes entre 65 et 74 ans développent dater un début de MA puisque les symptômes la MA et près de 1 personne sur 2 en est atteinte précoces se confondent avec les premiers signes au-delà de ses 85 ans. Malheureusement cela n'est du vieillissement cérébral normal. qu'un début. Selon les experts, 34 millions de personnes développant cette pathologie ou une Tout commence par de petits trébuchements de autre démence seraient à prévoir en 2025. Cette la mémoire. Des oublis bénins qui entravent la projection est indissociable d'un constat tout aussi réalisation de tâches domestiques, des mots vertigineux : dans nos pays riches et industrialisés, simples qui échappent. Les souvenirs récents ne la population vieillit inexorablement. D'après le trouvent plus de prise dans la mémoire. Qu'avez- Fonds des Nations Unies pour la Population, ce vous mangé hier soir ? La question restera sans phénomène s'étendra au monde entier avec un réponse exacte. En revanche les souvenirs anciens doublement de la proportion des plus de 65 ans seront bien plus longtemps préservés.

Mais la mémoire n'est pas la seule faculté cognitive1 affectée. La concentration et l'attention faiblissent insidieusement : il devient de plus en plus pénible de suivre une conversation avec plusieurs personnes. Le langage s'appauvrit. A ces difficultés l'organisation de la pensée, du jugement et d'orientation Progressivement les patients perdent la capacité à reconnaître les objets et les visages familiers deviennent autonomie quotidienne s'éteint jusqu'à ne plus pouvoir réaliser des gestes aussi simples qu'allumer une bougie et exécuter des tâches familières comme s'alimenter ou s'habiller. Les patients présentent également un tableau de Fig.1 Aloïs Alzheimer (1864-1915). symptômes non-cognitifs douloureux à vivre pour leurs proches. Dès le début le la maladie, il est L'apparition de ces lésions succède à l'action de très fréquent qu'ils se laissent envahir par nombreuses protéines et la découverte de cas l'apathie, c'est-à-dire un manque d'intérêt et de héréditaires de la MA a particulièrement attiré motivation, et une perte des initiatives. Devenant l'attention des scientifiques sur trois d'entre elles. Ce sont la protéine amyloïde et les présénilines 1 dépressifs ou agités, parfois en proie à des et 2. Les gènes qui contiennent la recette de hallucinations, leur comportement et finalement fabrication de ces protéines peuvent porter des leur personnalité sont profondément altérés. anomalies, appelées aussi mutations. Ces anomalies Après s'être installée pas à pas, la maladie poursuit peuvent se transmettre de génération en son évolution sur une durée moyenne de 8 à 12 ans. génération et le porteur d'une mutation sur un de Actuellement, il n'existe aucune thérapie curative ces trois gènes n'échappera malheureusement pas et les patients succombent en général à des à la maladie. Par conséquent il s'imposait de se complications, comme la dénutrition ou la pencher sur l'implication de ces protéines dans le thrombose veineuse liée à la perte de mobilité. déroulement de la MA. Une maladie, une multitude de protéines Zoom sur la plaque sénile C'est l'autopsie de la patiente Auguste D. en La protéine amyloïde et les présénilines occupent 1906 qui lèvera le voile sur cette pathologie une place centrale dans l'apparition des plaques dévastatrice. Le neuropsychiatre allemand Aloïs séniles. Cette lésion typique de toutes les formes Alzheimer la suivra de 1901 à 1906 et recueillera de la MA résulte de l'accumulation excessive entre les premières descriptions cliniques de la démence les cellules d'un élément-clé : le fragment qui allait porter son nom. A la mort de sa patiente, amyloïde-β (Aβ). Ce dernier est en réalité une Aloïs Alzheimer pratiqua l'examen de son cerveau. protéine raccourcie dérivée de la protéine Il en observa une atrophie, que l'on montrera plus amyloïde. La protéine amyloïde, dont le rôle n'est tard liée à une mort importante des cellules pas encore bien défini, est localisée dans nerveuses, et identifia les deux types de lésions différentes cellules de l'organisme et en caractéristiques de ce qu'on allait nommer la particulier dans la membrane des neurones. maladie d'Alzheimer : les plaques séniles et les dégénérescences neurofibrillaires. Les plaques Comment le fragment Aβ est-il alors libéré dans séniles apparaissent sous la forme de ″pastilles″ de protéines agrégées entre les cellules du cerveau systématiquement scindée en plusieurs fragments tandis que les dégénérescences neurofibrillaires qui sembleraient offrir une protection aux sont identifiables grâce à la présence de neurones. Cette fragmentation est justement ″cordelettes″ de protéines à l'intérieur des supervisée par les présénilines, entre autres. Un des fragments amyloïdes est en revanche toxique et a la propriété de changer de forme pour acquérir une structure plissée nommée "feuillet β". Il devient ainsi l'amyloïde-β. Ce fragment insoluble et "indestructible" est propice à l'initiation d'amas qui vont constituer le cœur des plaques séniles. 1 Les facultés cognitives sont l'ensemble des processus par lesquels on acquiert, organise et utilise l'information et les connaissances.

Les dépôts d'amyloïdes-β semblent exercer des étroitement associé à celui d'un ensemble de méfaits multiples sur les neurones et il ne fait pas cylindres protéiques, les microtubules, dont elle de doute que ces dépôts mettent progressivement facilite l'assemblage. L'architecture de ces leur vie en péril. Pour y faire face, le cerveau met microtubules contribue à la forme de la cellule en place une stratégie de défense, orchestrée par tout comme les os dessinent le squelette. Ce sont le système immunitaire qui délègue des cellules aussi des voies de transport de nutriments et autres molécules à l'intérieur de la cellule. Tout vraisemblablement de détruire les fragments Aβ. chavire si, pour une cause encore non clairement Mais le revers de la médaille est qu'elles déterminée, la protéine tau devient défectueuse. contribuent à la production de radicaux libres, Elle perd alors toute affinité pour les nocifs pour la survie neuronale, et amplifient ainsi microtubules qui dès lors se désagrègent. Résultat, l'effet toxique des plaques. la cellule se déforme. Les protéines tau anormales vont de surcroît s'agglutiner les unes aux autres sous l'aspect de ″cordelettes″ et signer ainsi Des cordelettes de protéines l'apparence typique de ces lésions. Mais ce n'est pas tout. La dissolution des microtubules signifie La perte des neurones au cours de la MA est également la perte des voies de transport vers les prolongements cellulaires des neurones – l'axone et dégénérescences neurofibrillaires (DN). A l'opposé les dendrites, organes de la communication des plaques séniles qui s'organisent à l'extérieur nerveuse. Les neurones fonctionnent mal et des cellules neuronales, les DN opèrent dans les finissent par mourir. neurones. La protéine tau est à la source de ces perturbations internes. Son rôle normal est Avec l'aimable autorisation de Alzheimer's Disease Research, un programme de l'American Health Assistance Foundation, http://www.ahaf.org/alzdis/about/adabout.htm Fig.2 Les lésions de la maladie d'Alzheimer. Les dégénérescences neurofibrillaires se caractérisent par des ″cordelettes″ de protéines tau à l'intérieur des neurones, et les plaques séniles par des dépôts d'amyloïdes-β qui apparaissent sous la forme de ″pastilles″ situées entre les cellules. La mémoire en réseau synapse véhicule le message nerveux le long de son axone. Au niveau de la synapse, il libère des Deux types de neurones sont particulièrement neurotransmetteurs pour transférer l'information fragilisés dans les lésions de la MA : les neurones vers le neurone suivant. Ce dernier va alors glutamatergiques et les neurones cholinergiques. neurotransmetteurs Le glutamate et l'acétylcholine, à l'origine du nom récepteurs logés à la surface de ses dendrites. de ces neurones, sont de petites molécules S'ensuivra la propagation du message nerveux le indispensables à la communication nerveuse : les long de ce neurone vers la prochaine synapse. Un neurotransmetteurs. L'information circule d'un neurone n'est pas connecté à un seul autre mais à neurone à l'autre en franchissant des points de un très grand nombre et ensemble ils forment des contacts, les synapses. Le neurone en amont de la

des neurones et pallie les troubles cognitifs. Cela peut paraître incompatible avec l'observation précédente selon laquelle moins de ces récepteurs affecte la transmission nerveuse. Les effets bénéfiques sont pourtant bien là et cette apparente contradiction illustre à quel point les évènements cellulaires sont complexes. Quoiqu'il en soit, pour ces deux types de thérapies, il s'agit de traitements symptomatiques qui restent imparfaits et aux effets modestes. Etant donné les difficultés à poser un diagnostic précoce de la MA, ces médicaments ne sont prescrits en général qu'à un stade relativement avancé. Hélas, la MA suit un processus dégénératif inéluctable et ces médicaments n'offrent pas d'espoir lorsque les neurones sont détruits. L'œuf ou la poule ? Le délabrement neuronal évolue de proche en dégénérescences neurofibrillaires, il a été établi Fig.3 Composition d'une synapse. L'influx nerveux passe d'un neurone à l'autre grâce à la libération de qu'elles progressaient selon un certain parcours. neurotransmetteurs dans la jonction synaptique.
Elles prennent naissance dans les aires les plus vulnérables du cerveau, le cortex entorhinal et Dans le cortex et l'hippocampe, différentes l'hippocampe, lieux de passage obligés pour la zones relatives aux processus d'apprentissage et formation de nouveaux souvenirs. Rappelons à ce de mémoire (facultés cognitives cibles de la MA) propos que les premiers symptômes cognitifs sont des troubles de la mémoire. Graduellement les glutamatergiques. Savons-nous où est élaborée la lésions vont s'étendre à tout le cortex : elles mémoire ? Au cœur des réseaux de neurones, envahissent l'isocortex, centre d'intégration des semble-t-il. Comme une pâte à modeler, ces informations sensorielles, puis remontent vers les aires de réception des cinq sens et les aires conserver une empreinte des informations qui nous motrices, où sont élaborés les ordres. Quant aux parviennent. Comment ? Les synapses sont plaques séniles, elles apparaissent dans l'isocortex modifiées pour que la transmission du message via les neurotransmetteurs devienne plus efficace. dégénérescences neurofibrillaires. C'est ce que l'on nomme la plasticité synaptique. Le fragment Aβ à l'origine des plaques séniles pourrait bien agir à l'encontre de cet élégant mécanisme. Une récente étude a en effet montré que le fragment réduit la quantité d'un type de récepteurs au glutamate à la surface des neurones, ce qui affaiblirait la qualité de la transmission nerveuse. L'étiolement des neurones au glutamate et à l'acétylcholine justifie l'emploi de certains médicaments. Les plus fréquents à l'heure actuelle sont l'Exelon, l'Aricept et le Reminil. Ils augmentent la durée d'action de l'acétylcholine dans dégradation, ce qui permet de compenser le déficit cholinergique et améliorer la performance de Fig.4 Régions cérébrales affectées par les lésions. mémoire. La Mémantine, une autre substance, agit Les dégénérescences neurofibrillaires progressent sur un type de récepteurs glutamatergiques. Ces de l'hippocampe au cortex cérébral en passant par derniers, dans les conditions pathologiques de la le cortex entorhinal ; les plaques séniles touchent l'ensemble du cortex cérébral. intracellulaire toxique, probablement liée en partie au fragment Aβ. En bloquant transitoirement ces On pense depuis longtemps que les toutes récepteurs, la Mémantine assure une protection premières lésions à se révéler sont les plaques séniles. Cette théorie dite de "la cascade Sans pour autant être un facteur déterministe, la amyloïde" défend que l'accumulation des fragments forme Apo E4 accroît de façon considérable le dégénérescences risque de la maladie. Il est estimé que 30 à 60 % neurofibrillaires puis la mort neuronale. Cette des patients Alzheimer en sont porteurs. Comment hypothèse est soutenue par les cas familiaux de la Apo E4 agirait-elle ? Elle pourrait participer à la MA où les mutations dans la protéine amyloïde ou formation des dépôts amyloïdes et encouragerait ainsi le développement des plaques séniles. surproduction de l'Aβ. D'autre part, il se trouve que le gène de la protéine amyloïde/Aβ se situe sur le chromosome 21. De ce fait, une personne environnementaux tels que l'hypertension, le atteinte de la trisomie 21 –syndrome de Down- a par conséquent trois copies de ce gène. Ce n'est pas sans nous interpeller puisque à l'approche de la traumatisme crânien favorisent probablement quarantaine, tous les trisomiques 21 développent la aussi la MA. Plusieurs études suggèreraient qu'un MA, observation qui alimente l'hypothèse de la faible niveau d'éducation dans le jeune âge serait cascade amyloïde. aussi un terrain propice au développement de la maladie. Par ailleurs, il semble que les oestrogènes Toutefois on peut noter que les plaques séniles ont un effet bénéfique sur le cerveau, la ne sont pas la signature exclusive de la MA. Au ménopause serait par conséquent un facteur de cours du vieillissement cérébral normal, ces lésions risque et exposerait davantage les femmes à la surviennent également mais en quantité moindre certes, preuve que l'organisme peut tolérer les dépôts amyloïdes jusqu'à une certaine limite délicate à définir. Aujourd'hui la théorie de la Vers une guérison ? cascade amyloïde est vivement controversée et se heurte essentiellement à deux observations. La maladie est très délicate à diagnostiquer et Nombre d'études ont souligné que, dans la majorité ce pour trois raisons essentiellement. Tout des cas, les dégénérescences neurofibrillaires d'abord, les premiers signes ressemblent à s'y précèdent les plaques séniles. De plus, la gravité méprendre à ceux du vieillissement normal. des symptômes cliniques dépend de l'évolution des Ensuite, les lésions cérébrales sont microscopiques dégénérescences neurofibrillaires alors que sa et malheureusement uniquement décelables avec relation avec les plaques séniles n'est pas fiable. certitude par autopsie. Finalement il n'existe pas de molécules biologiques que l'on puisse détecter Finalement, qui de l'amyloïde-β ou de la protéine de manière fiable dans le sang ou dans le liquide tau est la première à frapper ? Diverses céphalorachidien − liquide des méninges qui hypothèses s'affrontent pour proposer un scénario entoure le cerveau et la moelle épinière. qui réunit la formation des plaques séniles et l'apparition des dégénérescences neurofibrillaires. Quand les hésitations de la mémoire persistent Lequel des deux événements précède, ou influence, et que la crainte de la MA s'installe, que faire ? Ce l'autre ? Progresseraient-ils conjointement ? Ont- sont d'ailleurs bien souvent les proches qui ils un dénominateur commun ? Dans quel processus s'inquiètent et redoutent une MA puisqu'en effet, moléculaire ces deux lésions prennent-elles les malades sous-estiment généralement leurs racine ? Autant de questions face à un seul déficits cognitifs. Ils sont alors dirigés vers des " problème : la cause de la maladie renferme encore consultations mémoire" où ils seront soumis à une bien des mystères à percer. batterie de tests neuropsychologiques, qui vise à évaluer l'ensemble de leurs troubles cognitifs. Pour tenter d'affiner le diagnostic, des analyses en Echapper à la maladie neuro-imagerie peuvent être envisagées : l'IRM (imagerie par résonance magnétique nucléaire) Si on a découvert des gènes dont les mutations révèle l'atrophie de certaines aires cérébrales sont responsables des formes précoces de la MA, comme l'hippocampe dans la MA, et le SPECT existe-t-il des facteurs de risque ? Sans aucun (single photon emission computed tomography) doute, le facteur le plus puissant est l'âge. D'autre mesure le flux sanguin cérébral témoin de part, on a identifié des facteurs de prédisposition l'activité du cerveau. Beaucoup d'espoirs reposent génétique dont le gène de l'apolipoprotéine E (Apo sur ce type de techniques qui pourraient relever le E). Cette protéine est bien connue pour son rôle défi de la détection très précoce des lésions dans le transport du cholestérol dans le sang. Il existe dans la population trois formes2 de ce gène. fonction. Ces formes protéiques se différencient dans leur 2 La composition d'un même gène peut varier d'un individu à composition en acides aminés, et l'acide aminé qui diffère d'un l'autre. On dit alors que ce gène existe sous différentes individu à l'autre s'appelle un polymorphisme. formes qui, chacune, donneront une protéine certes Voir également le chapitre "Tous semblables, mais chacun légèrement différente mais assurant toujours la même unique" du dossier ″In vino veritas″. Si les inhibiteurs de la dégradation de inflammatoire. Par ailleurs, d'autres essais l'acétylcholine et la Mémantine sont des cliniques ont débuté l'automne dernier en Suisse et traitements répandus, ils ne font que compenser concernent le produit Alzhemed développé par la temporairement une détérioration neuronale. société Neurochem. Ce médicament agirait avant la Aujourd'hui les attentes se tournent vers la formation des plaques séniles en bloquant vaccination. Pourquoi ? Le principe de la vaccination directement l'agrégation des fragments Aβ. est en effet de stimuler la production d'anticorps contre des protéines particulières. Pour ce faire, il Il existe de nombreuses autres pistes suffit d'injecter dans l'organisme les protéines en question. L'idée ici est donc de "nettoyer" le trop différentes et qui visent toutes à freiner plein de plaques séniles en induisant la fabrication l'évolution des lésions. Des espoirs pour les d'anticorps contre le fragment Aβ. De premiers patients Alzheimer d'aller vers une guérison et de essais cliniques d'injection du fragment se sont recouvrir l'intégrité de leur personnalité. déjà déroulés mais ont du être interrompus suite à des cas d'encéphalites. Sur l'initiative de la société Roche, une nouvelle vague d'essais sera lancée en 2006. Il s'agit cette fois d'injecter directement des anticorps anti-Aβ chez des patients Séverine Altairac Pour en savoir plus Sur le net : Société Alzheimer du Canada : http://www.alzheimer.ca/french/index.php Unité INSERM "Vieillissement cérébral et dégénérescence neuronale" à Lille : http://www.alzheimer-adna.com/Alz_/Alzheimer.sommaire.html Sur la mémoire: dossier "PP1, sur la trace de la protéine de l'oubli" : http://www.expasy.org/prolune/dossiers/prolune009.shtml Un peu plus pointu : Dossier Pour la Science sur la mémoire et la maladie d'Alzheimer : "La mémoire – Le jardin de la pensée", numéro 31, avril 2001 Livre très complet et pointu : Schenk, Leuba et Büla, "Du vieillissement cérébral à la maladie d'Alzheimer", novembre 2004, éditions De Boeck Université, ISBN : 2-8041-4595-6 Sources des illustrations : Image d'en-tête (Le sommeil de Salvador Dali), Source : http://www.lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_07/i_07_p/i_07_p_oub/i_07_p_oub.htm Fig.1 : http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Alzheimer01.jpg Dans UniProtKB/Swiss-Prot : Amyloid beta A4 protein [Precursor], Homo sapiens (humain) : P05067 Presenilin-1, Homo sapiens (humain) : P49768 Microtubule-associated protein tau, Homo sapiens (humain) : P10636 Apolipoprotein E [Precursor], Homo sapiens (humain) : P02649 Parution: 22 décembre 2005 Protéines à la "Une" (ISSN 1660-9824) sur www.prolune.org est une publication électronique du Groupe Swiss-Prot de l'Institut Suisse de Bioinformatique (ISB). L'ISB autorise la photocopie ou reproduction de cet article pour un usage interne ou personnel tant que son contenu n'est pas modifié. Pour tout usage commercial, veuillez vous adresser à [email protected]

Source: http://web.expasy.org/prolune/pdf/prolune016_fr.pdf