Les protéines impliquées dans la maladie d’Alzheimer peuvent “surcuire” les cellules par la chaleur, selon une étude

La maladie d’Alzheimer est la cause la plus fréquente de démence; si nous voulons atténuer son impact, nous devons comprendre autant que possible comment il se déclenche et ses effets sur les cellules cérébrales – et une nouvelle étude révèle que le développement de la maladie peut entraîner une grave surchauffe des cellules.

Nous savons que la maladie d’Alzheimer se caractérise par l’agglutination des protéines bêta-amyloïde et tau dans le cerveau, tuant les cellules et provoquant le rétrécissement du cerveau. La nouvelle étude montre comment l’amyloïde bêta peut détruire une cellule “comme faire frire un œuf” en augmentant sa température.

L’un des aspects les plus difficiles de la recherche sur la maladie d’Alzheimer est le fait que nous ne comprenons pas entièrement ce qui provoque l’accumulation de bêta-amyloïde dans le cerveau. cependant, dans cette dernière étude, les chercheurs ont pu l’observer déclencher ce changement de température, connu techniquement sous le nom de thermogenèse intracellulaire.

“Une fois que les agrégats se sont formés, ils peuvent sortir de la cellule et être absorbés par les cellules voisines, infectant la bêta-amyloïde saine dans ces cellules”, explique l’ingénieur chimiste Chyi Wei Chung, de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni.

La maladie d’Alzheimer est une maladie notoirement difficile à étudier, car elle met beaucoup de temps à se développer. son impact total sur le cerveau d’une personne ne peut être examiné en détail qu’en analysant le tissu cérébral après la mort d’une personne.

Cette étude particulière a été rendue possible grâce à de minuscules capteurs de température appelés thermomètres polymères fluorescents (FPT).

L’équipe a ajouté de la bêta-amyloïde à des lignées cellulaires humaines en laboratoire pour déclencher le processus d’agrégation. Une fois que la protéine bêta-amyloïde a commencé à former des fils appelés fibrilles, la température moyenne des cellules a commencé à augmenter, par rapport aux cellules auxquelles aucune protéine n’avait été ajoutée artificiellement. Cela conduit alors à une réaction en chaîne.

“Lorsque les fibrilles commencent à s’allonger, elles libèrent de l’énergie sous forme de chaleur”, explique le neuroscientifique Kaminski Schierle, de l’Université de Cambridge.

“L’agrégation amyloïde-bêta nécessite beaucoup d’énergie pour démarrer, mais une fois que le processus d’agrégation commence, il s’accélère et libère plus de chaleur, permettant à plus d’agrégats de se former.”

En inhibant l’agrégation amyloïde-bêta dans d’autres cellules, les chercheurs ont pu isoler et identifier la formation de fibrilles comme cause de la thermogenèse. Il est possible que les futurs traitements contre la maladie d’Alzheimer envisagent de prévenir l’agrégation comme moyen de garder les cellules cérébrales au frais et, surtout, en vie.

“Nous montrons, pour la première fois dans des cellules vivantes, que Aβ42 [amyloid-beta subvariant 42] l’allongement est directement responsable de l’élévation des températures moyennes des cellules”, écrit l’équipe.

En plus des expériences de laboratoire, des modèles informatiques ont été utilisés pour évaluer comment l’amyloïde bêta pourrait fonctionner dans une cellule pour augmenter les températures, nous rapprochant potentiellement d’une compréhension complète de la maladie qui affecte des dizaines de millions de vies.

Les traitements qui en résultent sont encore loin, mais l’étude lève l’un des mystères autour de la maladie. On avait pensé que des dommages aux batteries cellulaires ou aux mitochondries auraient plutôt conduit à la thermogenèse.

“La thermogenèse a été associée au stress cellulaire, ce qui peut favoriser une agrégation supplémentaire”, explique Chung.

“Nous pensons que lorsqu’il y a un déséquilibre dans les cellules, comme lorsque la concentration en amyloïde bêta est légèrement trop élevée et qu’elle commence à s’accumuler, les températures cellulaires augmentent.”

La recherche a été publiée dans le Journal de l’American Chemical Society.

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