Les scientifiques inversent la formation de plaques d'Alzheimer dans des modèles animaux en stimulant l'activité des canaux ioniques clés

Article du 30 août 2023

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par Delthia Ricks , Medical Xpress

La perte de l'activité d'un canal ionique clé dans le cerveau peut contribuer à l'accumulation d'une protéine dévastatrice et toxique responsable des amas de plaque qui s'accumulent dans la maladie d'Alzheimer, a découvert une équipe de neurobiologistes en Chine.

Étonnamment, cette équipe a également montré – du moins dans des études sur des modèles animaux – que cette protéine, une caractéristique clé de la maladie d'Alzheimer, peut être diminuée dans le cerveau vivant en manipulant le canal ionique.

La protéine suspecte est la bêta-amyloïde, qui devient omniprésente dans le tissu cérébral des patients atteints de la maladie d'Alzheimer. L’amyloïde-β toxique et gluant s’accumule dans les masses entre les neurones et perturbe le fonctionnement de ces cellules cérébrales vitales. Le canal ionique est simplement connu sous le nom de TRPM7 et il peut contribuer à l’accumulation d’amyloïde-β toxique lorsque le canal lui-même cesse de fonctionner correctement, selon des scientifiques du Laboratoire clé d’État de neurobiologie médicale de l’Université Fudan de Shanghai.

"L'agrégation toxique de l'amyloïde-β dans les neurones est impliquée dans la pathologie de la maladie d'Alzheimer", a affirmé l'auteur principal Shimeng Zhang, dans un article dans la revue Science Signaling. Zhang fait partie d'une grande équipe menant des recherches en cours sur l'activité du canal ionique TRPM7 au laboratoire de Shanghai.

Le canal TRPM7 étudié par Zhang et ses collègues est un pore spécial dans la membrane des neurones, qui permet le passage des ions chargés de l'environnement cellulaire externe vers le sanctuaire interne de la cellule. Le canal TRPM7 est impliqué dans l'absorption des cations divalents, tels que Zn2+, Mg2+ et Ca2+. Le canal ionique contribue donc à façonner les activités cellulaires critiques, telles que l’excitabilité, la plasticité et le métabolisme.

Mais TRPM7 est une protéine à double fonction qui est à la fois un canal ionique et une kinase. Aussi difficile que cela puisse paraître, ce constituant complexe de la membrane neuronale est également une enzyme – une kinase – qui catalyse le transfert de groupes phosphate de haute énergie depuis de puissantes molécules d’ATP pour alimenter les activités impliquant TRPM7. Des études ont montré que les canaux ioniques TRPM7 défectueux ont été associés non seulement à la maladie d'Alzheimer, mais également à diverses autres maladies neurodégénératives.

Dans une partie de l'étude de l'équipe portant sur le tissu cérébral humain, Zhang et ses collègues ont découvert que la quantité de TRPM7 était considérablement faible dans des échantillons de cerveau post-mortem provenant de patients atteints de la maladie d'Alzheimer et dans deux modèles murins différents de pathologie induite par l'amyloïde-β.

Zhang et ses collègues ont confirmé dans leurs recherches que la perte de l'activité du canal ionique TRPM7 pourrait contribuer à l'accumulation de protéines amyloïdes toxiques dans la maladie d'Alzheimer. Leurs découvertes pourraient également fournir un lien mécanistique entre la perte de TRPM7 et la pathologie amyloïde chez les patients atteints de cette maladie hallucinante.