Par le Centre Max Delbrück de médecine moléculaire de l’Association Helmholtz
19 juillet 2023
Des chercheurs ont trouvé un marqueur potentiellement significatif de la maladie d’Alzheimer, une protéine appelée Arl8b, selon une publication récente dans Genome Medicine.
Des scientifiques ont identifié une protéine, Arl8b, associée à la maladie d’Alzheimer. Présente en grande quantité à côté des plaques de bêta-amyloïde chez la souris et chez l’homme, Arl8b pourrait être un marqueur potentiel pour la détection précoce de la maladie d’Alzheimer.
La maladie d’Alzheimer est considérée comme une maladie de la vieillesse, la plupart des personnes étant diagnostiquées après 65 ans. En réalité, la maladie commence à se développer à l’abri des regards, de nombreuses années avant l’apparition de tout symptôme. De minuscules protéines, appelées peptides bêta-amyloïdes, s’agglutinent dans le cerveau pour former des plaques. Ces plaques entraînent une inflammation et finissent par provoquer la mort des cellules neuronales.
Sommaire
L’interaction des protéines dans le cerveau révèle le mécanisme de la maladie
On ne sait toujours pas exactement ce qui déclenche ces changements pathologiques. « Nous manquons de bons marqueurs diagnostiques qui nous permettraient de détecter de manière fiable la maladie à un stade précoce ou de prédire son évolution », explique le professeur Erich Wanker, directeur du laboratoire de protéomique et de mécanismes moléculaires des maladies neurodégénératives au Centre Max Delbrück.
Erich Wanker et son équipe étudient les cerveaux atteints de la maladie d’Alzheimer pour comprendre leur protéome, c’est-à-dire l’interaction entre toutes les protéines impliquées dans l’apparition et l’évolution de la maladie. Dans un article publié dans Genome Medicine, les chercheurs font état d’un nouvel acteur dans le processus pathologique. Leur découverte aidera les scientifiques à comprendre les mécanismes sous-jacents de la maladie d’Alzheimer et pourrait également servir de marqueur pour améliorer les diagnostics.
Pour analyser les changements dans le protéome, l’équipe de Wanker étudie des souris génétiquement modifiées. Ces souris sont porteuses de cinq mutations présentes chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer familiale. Les plaques de bêta-amyloïde se développent dans le cerveau des souris et les animaux présentent des symptômes typiques, tels que la démence.
La protéine Arl8b (turquoise) s’accumule autour des agrégats d’amyloïde-b (rouge). Les noyaux cellulaires sont colorés en bleu. La section a été analysée par immunofluorescence. Crédit : AG Wanker, Centre Max Delbrück
De nouvelles perspectives pour mieux comprendre la maladie d’Alzheimer
« Au cours de nos analyses, nous avons remarqué qu’une protéine appelée Arl8b s’accumulait dans le cerveau des souris, en même temps que les plaques de bêta-amyloïde », explique Annett Böddrich, auteur principal de l’article. Les chercheurs ont également trouvé des accumulations de la protéine dans des échantillons de cerveau de patients atteints de la maladie d’Alzheimer.
Arl8b est associé aux lysosomes, des organites cellulaires qui participent à la dégradation des amas de protéines. Une autre équipe de chercheurs a récemment fait une découverte intéressante chez le ver nématode : l’augmentation de la production d’Arl8b peut dégrader les plaques, ce qui réduit les dommages causés aux cellules nerveuses. Une étude plus approfondie de l’Arl8b pourrait être la clé d’une meilleure compréhension de la maladie d’Alzheimer – et pourrait fournir une nouvelle cible pour les thérapies.
Un candidat intéressant pour un marqueur diagnostique
Mais ce n’est pas tout : « Nous pouvons montrer que les patients atteints de la maladie d’Alzheimer ont beaucoup plus d’Arl8b dans leur liquide céphalo-rachidien que les témoins sains », explique Böddrich. Contrairement au tissu cérébral, le liquide céphalo-rachidien est facilement accessible pour les études diagnostiques. « Cela signifie que l’Arl8b est un candidat intéressant en tant que marqueur diagnostique », ajoute-t-elle.
Cependant, l’étude n’a porté que sur un petit groupe de patients atteints de la maladie d’Alzheimer, et il convient donc de modérer les attentes : « Il est trop tôt pour espérer un test de diagnostic », déclare Wanker. Néanmoins, il est optimiste : « Notre travail montre que la recherche protéomique peut fournir des informations cruciales pour l’identification des mécanismes et des marqueurs de la maladie, et ainsi faire avancer la recherche. En outre, cela ne s’applique pas seulement à la maladie d’Alzheimer, mais aussi à d’autres maladies neurodégénératives complexes telles que les maladies de Parkinson et de Huntington. »
Référence : « A proteomics analysis of 5xFAD mouse brain regions reveals the lysosome-associated protein Arl8b as a candidate biomarker for Alzheimer’s disease » par Annett Boeddrich, Christian Haenig, Nancy Neuendorf, Eric Blanc, Andranik Ivanov, Marieluise Kirchner, Philipp Schleumann, Irem Bayraktaroğlu, Matthias Richter, Christine Mirjam Molenda, Anje Sporbert, Martina Zenkner, Sigrid Schnoegl, Christin Suenkel, Luisa-Sophie Schneider, Agnieszka Rybak-Wolf, Bianca Kochnowsky, Lauren M. Byrne, Edward J. Wild, Jørgen E. Nielsen, Gunnar Dittmar, Oliver Peters, Dieter Beule et Erich E. Wanker, 20 juillet 2023, Genome Medicine.
DOI: 10.1186/s13073-023-01206-2