17 avril 2024
Alzheimer: quand un chef d'orchestre neuronal perd le rythme
Le mauvais fonctionnement de certains neurones régulateurs du cerveau est détectable avant que les symptômes de la maladie apparaissent
— Getty Images/Whitehoun
Une étude publiée dans la revue scientifique eLife par une équipe de recherche de l'Université Laval suggère qu'une famille de neurones qui agit comme chef d'orchestre de l'activité neuronale dans une région du cerveau associée à la mémoire pourrait jouer un rôle important dans les premières phases de la maladie d'Alzheimer. Cette étude montre que le rythme de décharge de ces neurones connaît une diminution pouvant aller jusqu'à 50% avant même que surviennent les premières manifestations comportementales de l'alzheimer dans un modèle animal de la maladie.
Pour faire cette démonstration, l'équipe de recherche a étudié des neurones appelés interneurones spécifiques de type 3 (I-S3) dans l'hippocampe, une région du cerveau qui est associée à la mémoire et à l'orientation spatiale, et qui est touchée dès les premières phases de l'alzheimer. «Environ 90% des neurones de cette région sont des cellules pyramidales qui encodent de l'information. Leur activité est régie par des interneurones qui sont eux-mêmes contrôlés par les cellules I-S3. Ces derniers agissent donc comme chef d'orchestre des réseaux neuronaux», explique la responsable de l'étude, Lisa Topolnik, professeure au Département de biochimie, de microbiologie et de bio-informatique, et chercheuse au Centre de recherche du CHU de Québec-Université Laval.
Afin d'étudier le rôle des cellules I-S3 dans l'alzheimer, l'équipe de recherche a croisé des souris transgéniques qui expriment les principales manifestations de l'alzheimer avec des souris transgéniques qui produisent la protéine fluorescente verte dans leurs cellules I-S3. «Cela nous permet de localiser les cellules I-S3 dans le cerveau et d'étudier leur morphologie et leur physiologie à mesure que les souris vieillissent et que l'alzheimer progresse», explique la professeure Topolnik.
Les observations menées chez ces souris alors qu'elles étaient âgées de 90 à 260 jours ont révélé que l'abondance et la morphologie de leurs cellules I-S3 demeuraient inchangées. «Par contre, le rythme de décharge de ces interneurones régulateurs a connu une diminution de l'ordre de 30% à 50%, souligne la chercheuse. Le mauvais fonctionnement de ces cellules pourrait donc entraîner un déséquilibre dans les réseaux neuronaux, ce qui pourrait se répercuter sur la mémoire.»
La professeure Topolnik croit que l'évolution des premières phases de l'alzheimer pourrait être modifiée s'il y avait moyen de restaurer l'activité normale des cellules I-S3. «Nos résultats suggèrent que certains canaux ioniques de ces cellules sont altérés, ce qui expliquerait pourquoi leur rythme de décharge diminue. Cela en fait des cibles thérapeutiques intéressantes, d'autant plus que les quatre médicaments présentement approuvés au Canada pour le traitement de l'alzheimer exploitent d'autres mécanismes cellulaires. Un médicament qui ciblerait spécifiquement les canaux ioniques des cellules I-S3 élargirait l'éventail de moyens à notre disposition pour traiter les personnes atteintes d'alzheimer.»
Les signataires de l'étude parue dans eLife sont Félix Michaud, Ruggiero Francavilla, Dimitry Topolnik, Parisa Iloun, Suhel Tamboli, Frédéric Calon et Lisa Topolnik.
