Un ralentissement subtil de l’activité cérébrale peut aider à prédire le risque

• À l’heure actuelle, la théorie la plus largement acceptée sur la cause de la maladie d’Alzheimer inclut l’accumulation de protéines bêta-amyloïdes et tau dans le cerveau.
• Les scientifiques ne savent toujours pas comment ces deux protéines pourraient provoquer la maladie d’Alzheimer.
• Des chercheurs de l’Université McGill ont découvert que les personnes ayant des niveaux accrus de protéines bêta-amyloïdes et tau dans le cerveau peuvent voir leur activité cérébrale modifiée avant l’apparition des symptômes cognitifs de la maladie d’Alzheimer.

Cependant, des questions subsistent sur la manière dont les plaques amyloïdes et les enchevêtrements de protéines tau pourraient provoquer ce type de démence.

« Le rôle des protéines bêta-amyloïdes et tau dans la maladie d’Alzheimer est bien établi depuis des décennies », Sylvain Baillet, Ph. D.professeur de neurologie et de neurochirurgie, d’informatique et doyen associé de la recherche à la Faculté de médecine et des sciences de la santé de l’Université McGill au Canada a expliqué à Actualités médicales d’aujourd’hui.

« Bien que l’amyloïde commence à s’accumuler tôt dans le cerveau vieillissant, elle ne suffit pas à elle seule à provoquer la maladie d’Alzheimer. L’accumulation de tau survient plus tard et, ensemble, ces protéines sont présentes dans le cerveau des patients atteints de la maladie d’Alzheimer. Cependant, on ne comprenait pas bien comment les premiers dépôts de ces deux protéines affectent l’activité cérébrale chez l’homme, en particulier avant l’apparition des symptômes cognitifs », a-t-il déclaré.

Baillet est l’auteur principal d’une nouvelle étude récemment publiée dans la revue Neurosciences de la nature qui offre un nouvel éclairage sur cette question.

L’étude a révélé que des niveaux accrus de protéines bêta-amyloïdes et tau dans le cerveau peuvent entraîner une modification de l’activité cérébrale avant l’apparition des symptômes cognitifs de la maladie d’Alzheimer.

Pour cette étude, les chercheurs ont recruté 104 personnes ayant des antécédents familiaux de maladie d’Alzheimer. Tous les participants à l’étude ont subi une tomographie par émission de positons (TEP) pour rechercher d’éventuels signes des deux protéines dans le cerveau, ainsi que magnétoencéphalographie (MEG) pour enregistrer l’activité cérébrale dans les zones où les protéines étaient présentes.

« Les protéines bêta-amyloïdes et tau sont naturellement présentes dans le cerveau, mais dans la maladie d’Alzheimer, elles commencent toutes deux à s’accumuler, peut-être parce que l’activité cérébrale est altérée au début de la maladie et/ou que ces accumulations modifient l’activité cérébrale, conduisant à une forme de réaction en chaîne pathologique », explique Baillet.

Protéines bêta-amyloïdes et protéines tau

« La protéine bêta-amyloïde est une protéine qui peut devenir collante et former des plaques entre les cellules cérébrales. Ces plaques bloquent la communication entre les cellules et peuvent provoquer une inflammation qui, au fil du temps, endommage le cerveau. La protéine tau est une protéine qui contribue généralement à soutenir la structure interne des cellules cérébrales. Dans la maladie d’Alzheimer, les protéines tau commencent à s’emmêler à l’intérieur des cellules, perturbant leur fonction et entraînant finalement la mort cellulaire. »
— Sylvain Baillet, Ph. D.

À la fin de l’étude, Baillet et son équipe ont constaté que les zones du cerveau des participants présentant des niveaux accrus de bêta-amyloïde présentaient des signes d’hyperactivité cérébrale.

Cependant, les personnes présentant des niveaux plus élevés de protéines bêta-amyloïdes et tau ont connu une hypoactivité ou un ralentissement cérébral. Les chercheurs ont utilisé des tests cognitifs et ont découvert que les participants à l’étude d’hypoactivité présentaient également des niveaux accrus d’attention et un déclin de la mémoire.

« Nous n’avons pas été totalement surpris par cette découverte, mais il était significatif de l’observer aussi clairement chez l’homme », a déclaré Baillet. « Les modèles animaux avaient prédit que l’amyloïde-bêta accélérerait l’activité cérébrale, tandis que la combinaison de l’amyloïde-bêta et de la protéine tau conduirait finalement à une hypoactivité, ou un ralentissement de l’activité cérébrale. Cependant, cela n’avait pas été observé directement chez les sujets humains jusqu’à présent. »

« Ce qui est surprenant, c’est à quel point ce ralentissement précoce de l’activité cérébrale en présence des deux protéines était prédictif d’un déclin cognitif ultérieur, trois à quatre ans après la réalisation des scanners cérébraux MEG. Ce lien entre l’accumulation précoce de bêta-amyloïde et de tau, les changements dans l’activité cérébrale et les déficits ultérieurs de la mémoire et de l’attention souligne à quel point il est important de comprendre l’impact de ces protéines sur le cerveau et la façon dont l’activité cérébrale peut se modifier de manière subtile, bien avant l’apparition des symptômes. »
— Sylvain Baillet, Ph. D.

Baillet a déclaré que leurs prochaines étapes de recherche impliquent de continuer à suivre les mêmes participants pendant près de 10 ans, avec des analyses MEG de suivi, des imageries PET amyloïdes et tau et des tests cognitifs détaillés actuellement effectués.

« En utilisant ces ensembles de données uniques provenant de la Cohorte PREVENT-AD« Nous souhaitons affiner notre capacité à prédire le déclin cognitif et les symptômes de la maladie d’Alzheimer à partir de courtes analyses MEG, potentiellement jusqu’à une décennie avant leur apparition », a-t-il poursuivi. « Je tiens à souligner que ces ensembles de données PREVENT-AD seront communiqués à tous les chercheurs, afin qu’ils puissent être reproduits et encourager de nouvelles découvertes. »

MNT a également parlé avec Clifford Segil, DOneurologue au Providence Saint John’s Health Center à Santa Monica, en Californie, à propos de cette étude.

« Il s’agit d’une étude créative qui me fait me demander comment les auteurs ont déterminé que ses participants souffriraient d’un déclin cognitif à long terme alors que les données que j’ai examinées ont indiqué que ses participants avaient obtenu en moyenne un score de 28,1 sur 30 sur une échelle de 1 à 10. Évaluation cognitive de Montréal (MoCa) score puis un 28,8 sur MMSE (mini-examen de l’état mental) « Les patients ont un score de 10000 lors de la MEG-PE, mais il n’existe aucune donnée permettant de soutenir que ces patients souffriraient d’un déclin cognitif », a déclaré Segil.

« Lorsque j’ai examiné cet article, j’ai été confus quant à la manière dont les auteurs ont déterminé que ses participants auraient des « déclins longitudinaux » ou une aggravation de la perte de mémoire, car la croyance selon laquelle les niveaux d’amyloïde et de tau dans le cerveau provoquent toujours des problèmes cognitifs reste controversée », a-t-il poursuivi.

« De nombreux neurologues cliniciens comme moi ne sont toujours pas convaincus que la formation de protéines cérébrales soit pathologique et conduise à un déclin cognitif. L’utilisation clinique de médicaments anti-amyloïdes « Dans la pratique, même si cela ne produit aucun changement significatif ou observationnel dans l’état mental, les capacités cognitives ou quoi que ce soit de notable chez les patients recevant des médicaments anti-amyloïdes cérébraux, les chercheurs estiment que les protéines amyloïdes et tau provoquant une perte de mémoire deviennent de plus en plus incroyables », a-t-il ajouté.

Segil a déclaré qu’il aimerait voir des tests cognitifs de suivi effectués pour déterminer si les patients présentant un taux élevé d’amyloïde ou de tau dans le cerveau ont une mauvaise cognition, car les neurologues en exercice continuent de croire que l’amyloïde cérébral n’est pas directement proportionnel à la charge cognitive.

« L’utilisation clinique des médicaments anti-amyloïdes cérébraux [in] les États-Unis démontrent que les patients recevant ces médicaments anti-amyloïdes ne présentent aucun changement notable dans [cognition]soutenant les positions des cliniciens selon lesquelles l’amyloïde cérébrale et la protéine tau sont moins susceptibles d’être toxiques ou de provoquer des symptômes cognitifs de démence.
— Clifford Segil, DO