Une origine intestinale (et virale ?) de la maladie de Parkinson ?

Lewy_Body_alphaSynuclein

Il ne s’agit que d’un modèle expérimental mais c’est aussi surprenant qu’effrayant d’apprendre que la maladie de Parkinson puisse avoir une origine intestinale induite éventuellement par un virus. Heiko Braak, un physio-pathologiste allemand depuis longtemps impliqué dans l’étude du cerveau humain, a établi notamment une classification des différentes formes évolutives de la maladie d’Alzheimer et il a également proposé une classification des divers stades de la maladie de Parkinson. Récemment (2007) ce même Braak a avancé une hypothèse audacieuse pour expliquer l’origine de ces maladies neuro-dégénératives sus-nommées. Pour Braak, le cerveau est envahi via les nerfs olfactifs et le nerf vague (nerf cranial X), dont les fibres parasympathiques innervent l’intestin, par des métabolites et éventuellement des virus. D’après Braak, les sécrétions nasales avalées arrivent aussi jusqu’à l’intestin et les deux voies d’invasion du cerveau doivent être considérées de concert, que ce soient le nerf cranial X ou les nerfs olfactifs (voir le lien sur ce blog). Ses observations ont montré que dans le cas de la maladie de Parkinson, le centre olfactif du cerveau et les régions du bulbe rachidien commandant les centres moteurs étaient le plus souvent les première régions affectées.

1503_Connections_of_the_Parasympathetic_Nervous_System

Toujours selon Braak ces maladies neuro-dégénératives seraient dues à un virus lent ou encore à l’arrivée via ces nerfs d’une forme anormale d’une protéine, dans le cas des fibres nerveuses parasympathiques, appelée alpha-synucléine très abondante dans les mitochondries des neurones qui perturberait progressivement les dits neurones. Toutes les hypothèses doivent être examinées comme ce fut le cas pour la maladie de la vache folle (Creutzfeldt-Jakob) avec le prion alors qu’on était très loin d’imaginer qu’une protéine mal repliée puisse avoir un effet pathogène.

Pour Braak, l’alpha-synucléine mal conformée, qui constitue un marqueur de la maladie de Parkinson car elle s’accumule dans des inclusions (corps de Lewy, voir l’illustration en début de billet) qui causent la mort des neurones, pourrait acquérir cette mauvaise conformation en raison de la présence éventuelle d’un virus présent dans l’intestin. Soit le virus lui-même soit cette protéine mal conformée remonteraient par un processus très lent jusqu’au cerveau via le nerf cranial X.

Depuis que cette hypothèse a été formulée au début des années 80 personne n’a été vraiment capable de la confirmer jusqu’à des travaux réalisés à l’Université de Lund qui viennent d’être publiés dans le journal Acta Neuropathologica ( DOI: 10.1007/s00401-014-1343-6 ).

Capture d’écran 2014-10-16 à 08.45.44

Cette équipe de neurobiologistes s’est concentrée depuis plusieurs années sur le processus d’envahissement du cerveau par la maladie de Parkinson et elle a montré, ce qui est maintenant acquis, que cette progression est le fait d’un mauvais repliement de l’alpha-synucléine qui « infecte » les neurones de proche en proche à la manière des prions. En utilisant des rats et en injectant dans leur intestin cette protéine sous sa forme « toxique » isolée de cerveaux de malades morts à la suite de la maladie de Parkinson, l’équipe de l’Université de Lund a montré sans ambiguité qu’elle remontait jusqu’au cerveau de proche en proche via les nerfs parasympathiques issus du nerf cranial X pour atteindre les centres moteurs du cerveau (voir l’illustration ci-dessus) en provoquant les symptômes de la maladie dont en particulier les désordres moteurs caractéristiques.

Une direction thérapeutique pourrait donc être d’arriver à stopper l’invasion de cette protéine au cours des communications inter-neuronales. Par contre cette étude ne dit rien de l’hypothèse virale mentionnée par Braak qui pourrait être le point de départ des maladies neuro-dégénératives. Les candidats à l’hypothèse virale tant de la maladie de Parkinson que de la maladie d’Alzheimer sont le cytomégalovirus, apparenté au virus de l’herpès et le virus d’Epstein-Barr également de la même famille. Ces virus sont connus pour « se promener » le long des nerfs. Une direction de recherche avec les modèles utilisés dans le cadre des recherches mentionnées ici serait de tenter de montrer une relation entre ces virus et l’apparition des alpha-synucléines déficientes voire des protéines amyloïdes mal conformées, mais c’est un vaste programme d’investigation. On ne peut donc pas exclure que les maladies de Parkinson et d’Alzheimer puissent être d’origine virale et si tel est le cas, c’est assez effrayant car plus de 70 % de la population est porteuse de l’un et de l’autre de ces virus …

Source : University of Lund Press Releases. Je tiens à la disposition de mes lecteurs l’article mentionné ci-dessus par son DOI. Voir aussi :

https://jacqueshenry.wordpress.com/2014/10/07/si-vous-perdez-lodorat-anosmie-preparez-votre-testament/

Maladie de Parkinson : un espoir (encore lointain) de traitement …

sl_1024

Les progrès constants de la médecine ont pour résultat un accroissement de l’espérance de vie et une diminution de la mortalité due aux cancers et aux maladies cardiovasculaires. Ces deux effets sont d’ailleurs à l’évidence liés. Mais l’autre conséquence est que, la population vieillissant, l’apparition de maladies neurodégénératives est en constante augmentation et c’est inévitable. C’est la raison pour laquelle la quête de nouveaux médicaments permettant de combattre les trois principales maladies qui affectent de plus en plus de personnes que sont les maladies de Parkinson, d’Alzheimer et de Huntington est une des préoccupations majeures des équipes de recherches privées et publiques. Si la maladie de Huntington est d’origine génétique, son évolution n’est pas sans rappeler les deux autres maladies neurodégénératives y compris au niveau de l’accumulation d’une protéine appelée huntingtine qui est anormalement exprimée et perturbe profondément le fonctionnement normal du cerveau. Le tableau cytologique de la maladie d’Alzheimer montre également une accumulation de fragments de la protéine beta-amyloïde résultant d’une conformation anormale de cette protéine ainsi qu’une modification de la protéine tau, deux composants essentiels de l’intégrité des neurones. Quant à la maladie de Parkinson, il y a également accumulation dans les neurones d’une protéine appelée alpha-synucléine. Cette dernière protéine, différente de la protéine beta-amyloïde de la maladie d’Alzheimer, a tendance a subir spontanément, au moins dans un tube à essai, une autolyse conduisant à divers fragments qui sont toxiques pour la cellule nerveuse et qui ont été retrouvés après étude post mortem du tissu nerveux de malades. Le rôle de l’alpha-synucléine est mal connu mais on sait cependant qu’elle est essentielle dans le maintien de la structure fonctionnelle du neurone, de son métabolisme énergétique et de la régulation de la sécrétion des neurotransmetteurs stockés dans des vésicules intracellulaires car l’alpha-synucléine interagit avec les membranes lipidiques des organites intracellulaires comme les mitochondries, les centrales énergétiques de la cellule, et l’appareil de Golgi, le lieu où s’effectuent les synthèses en particulier de ces neurotransmetteurs. Dans le développement de la maladie de Parkinson cette protéine s’accumule anormalement dans des inclusions appelées corps de Lewy mais encore une fois la cause de ces dérèglements est toujours inconnue. Ce que l’on sait par contre depuis une dizaine d’années, c’est que l’alpha-synucléine est toxique pour les levures car elle se lie aux membranes des mitochondries et perturbe profondément le métabolisme énergétique de ces organismes. C’est en mettant à profit cette observation qu’une équipe pluridisciplinaire du MIT a mis au point un test permettant d’effectuer un screening haute fréquence de plus de deux cent mille composés chimiques. Pour mettre au point un test rapide et simple le choix des levures comme « animal de laboratoire » n’a pas été fait par hasard car la levure est un microorganisme complexe dont les fonctions cellulaires sont presque identiques à celles de n’importe quelle cellule humaine, que ce soit le métabolisme énergétique ou celui des lipides. Les levures ont d’abord été modifiées génétiquement pour sur-exprimer l’alpha-synucléine, mais pas trop afin qu’elles ne meurent pas mais aient une croissance ralentie car la toxicité de l’alpha-synucléine perturbe, comme pour les neurones, le métabolisme. Le screening haute fréquence met le plus souvent en œuvre des boites de culture en polyéthylène constituées de 96 alvéoles et c’est sur une mesure rapide de la croissance des levures à l’aide d’appareils optiques simples que repose justement la rapidité du test. Si un composé chimique inhibe la production d’alpha-synucléine alors la levure se multiplie normalement puisque la toxicité de la protéine est supprimée. Un seul composé chimique a été identifié comme actif dans ce modèle très éloigné de la maladie de Parkinson elle-même. Il s’agit d’un aryl benzymidazole qui a ensuite été étudié plus en détail sur d’autres systèmes cellulaires en culture dont des neurones de nématode ou de rat utilisés comme modèle de la maladie de Parkinson. Plus probant encore, même si une telle molécule sera ou ne sera jamais un médicament car de nombreuses autres études devront être réalisées dans ce but, ces mêmes biologistes ont utilisé des cellules provenant de patients présentant une forme rare de maladie de Parkinson d’origine génétique et bien identifiée comme résultant d’une mutation du gène codant pour l’alpha-synucléine. Ces cellules, par exemple d’épithélium buccal, ont été rendues pluripotentes et redirigées pour générer des neurones avec parallèlement, comme contrôles, des cellules traitées de la même manière mais obtenues à partir d’un sujet sain. Comme on pouvait s’y attendre les neurones, ou plutôt les cellules nerveuses obtenues en culture présentaient les même symptômes, corps de Lewy et fragilité métabolique, que celle du patient dont elles étaient issues. L’aryl benzimidazole identifié par le test sur les levures s’est révélé actif sur ces neurones en culture en restaurant les fonctions cellulaires déficientes en raison de cette mutation. Il reste un long chemin à parcourir car l’alpha-synucléine n’est pas synthétisée par la cellule par hasard et interférer avec cette synthèse pourrait faire apparaître des effets adverses pires que le mal lui-même. Les recherches ultérieures devront montrer que la dégradation spontanée de l’alpha-synucléine peut être directement atteinte et éventuellement stoppée par cette molécule, un espoir tout de même dans le traitement de cette maladie pour laquelle il n’existe pour le moment aucun traitement de la cause primaire mais seulement des traitements partiels des effets et qui ne permettent en aucun cas ni de ralentir et encore moins de soigner la maladie.

Source et illustration : Whitehead Institute, MIT.