Un spray nasal pourrait traiter la maladie d’Alzheimer
De nouvelles recherches offrent l’espoir de retarder la progression de la maladie d’Alzheimer de plusieurs années après le diagnostic initial.
La maladie d’Alzheimer est l’une des principales causes de décès chez les personnes âgées de 65 ans et plus. En tant que forme de démence la plus courante, la maladie d’Alzheimer représente environ 60 à 80 pour cent des cas et touche près de 7 millions d’Américains.
La maladie se caractérise par des déficits cognitifs progressifs, notamment des problèmes de mémoire, de communication et de jugement, ainsi que des changements d’humeur, de personnalité et de comportement général.
Malgré sa prévalence généralisée, la maladie d’Alzheimer manque encore d’options de traitement permettant de ralentir ou d’arrêter efficacement sa progression.
Pour lutter contre cela, des chercheurs du Texas A&M University College of Medicine explorent une nouvelle thérapie pour retarder la progression, publiant leurs résultats dans le Journal des vésicules extracellulaires.
La maladie d’Alzheimer résulte d’une perte progressive de neurones dans le cerveau, un problème qui serait lié à une accumulation anormale de protéines pathologiques telles que la bêta-amyloïde et la forme phosphorylée de Tau et à une inflammation chronique incessante dans le cerveau. La bêta-amyloïde est un fragment d’une protéine plus grande appelée précurseur amyloïde, qui est importante pour le développement du cerveau.
Dans le cerveau d’une personne atteinte de la maladie d’Alzheimer, des amas de ces fragments précurseurs amyloïdes s’accumulent entre les neurones – appelés plaques bêta-amyloïdes – et perturbent leur fonction. De même, la protéine Tau est naturellement exprimée dans les cerveaux sains et aide à stabiliser et à transporter les molécules à travers les neurones.
Dans le cerveau de la maladie d’Alzheimer, cependant, les protéines Tau se collent les unes aux autres, créant des enchevêtrements neurofibrillaires et bloquant le système de transport des neurones. Les patients atteints de la maladie d’Alzheimer subissent également des réponses inflammatoires plus fortes dans le cerveau, ce qui accélère la perte des synapses (les connexions qui permettent aux neurones de communiquer) et entraîne davantage de dommages neuronaux.
Madhu LN est chercheur scientifique et collaborateur du laboratoire d’Ashok K. Shetty, professeur et directeur associé à l’Institut de médecine régénérative dans le département de biologie cellulaire et de génétique. Ensemble, Madhu, Shetty et leur équipe de chercheurs ont cherché à cibler la neuroinflammation chronique observée dans la maladie d’Alzheimer et à trouver une méthode pour améliorer la fonction cérébrale. Leur approche a utilisé des vésicules extracellulaires anti-inflammatoires provenant de cellules souches neurales dérivées de cellules souches pluripotentes induites par l’homme pour cibler de manière non invasive les cellules perpétuant la neuroinflammation chronique.
Les cellules souches neurales peuvent se développer soit en neurones, soit en cellules de soutien dans le cerveau, auquel cas elles libèrent des particules nanométriques contenant différents composants actifs. Des recherches antérieures menées dans le laboratoire de Shetty ont révélé que les vésicules extracellulaires contiennent des microARN et des protéines, qui jouent un rôle dans la réduction de la neuroinflammation.
Ils le font soit directement en interagissant avec les voies inflammatoires, soit indirectement en régulant les processus cellulaires qui aident à contrôler l’inflammation dans le cerveau ou le système nerveux. Une telle cargaison fait des vésicules extracellulaires dérivées de cellules souches neurales un agent thérapeutique potentiel pour les maladies neurodégénératives.
« Le point clé est que les facteurs sécrétés par les cellules souches neurales humaines, enfermés dans de minuscules vésicules extracellulaires libérées par ces cellules, pourraient être utilisés pour traiter la maladie d’Alzheimer grâce à une méthode d’administration intranasale non invasive », explique Shetty.
« Cette approche est efficace car le chargement transporté par ces vésicules extracellulaires pourrait réduire les changements neuropathologiques dans le cerveau. »
Ces vésicules extracellulaires pourraient être délivrées par un simple spray nasal, explique Shetty.
Pour tester les résultats de ce traitement potentiel, Madhu et ses collègues ont administré ces vésicules extracellulaires à un modèle animal de la maladie d’Alzheimer au stade précoce de la maladie. Après l’administration, l’équipe a constaté une diminution de l’inflammation dans le cerveau, moins de plaques bêta-amyloïde et des niveaux plus faibles de Tau accumulée. Ils ont également noté une amélioration de la cognition, de la mémoire et de l’humeur.
L’étude a également démontré que les microglies, cellules immunitaires résidentes dans le cerveau, incorporaient des vésicules extracellulaires dérivées de cellules souches neurales administrées par voie intranasale. Les microglies jouent un rôle majeur dans le maintien de la santé du cerveau en affinant les synapses, qui sont des jonctions spécialisées entre les neurones qui favorisent l’activité du réseau neuronal. Ils protègent également contre les micro-organismes nuisibles et éliminent les débris cellulaires et les protéines mal repliées, y compris les plaques amyloïdes.
Dans la maladie d’Alzheimer, lorsque les microglies rencontrent des plaques amyloïdes, elles s’activent et libèrent de multiples protéines qui provoquent une inflammation. Dans un premier temps, cette activation permet d’éliminer plus rapidement les plaques amyloïdes.
« Cependant, une activation prolongée leur fait perdre leur fonction normale et commence à endommager les neurones, entraînant une perte progressive des neurones », explique Shetty.
Les résultats indiquent qu’un apport de vésicules extracellulaires dérivées de cellules souches neurales a modifié de manière significative l’expression des gènes de la microglie liée à la maladie d’Alzheimer et a réduit les multiples protéines proinflammatoires nocives sans affecter leur capacité à éliminer la protéine bêta-amyloïde, explique Madhu.
« Une telle altération des microglies a également empêché la suractivation des astrocytes, un autre type de cellule cérébrale qui soutient généralement les neurones mais qui peut devenir nocive dans la maladie d’Alzheimer », explique Madhu.
Shetty a déposé un brevet sur l’application intranasale de vésicules extracellulaires dérivées de cellules souches neurales pour traiter la maladie d’Alzheimer et d’autres troubles neurologiques et neurodégénératifs.
Les prochaines étapes consisteront à administrer un traitement intermittent à des modèles animaux à différents stades de la progression de la maladie d’Alzheimer afin de déterminer si le traitement pourrait conduire à une meilleure fonction cognitive pendant des périodes prolongées, explique Shetty. Les résultats positifs de ces études à venir pourraient indiquer que le traitement retarderait les changements liés à la maladie d’Alzheimer et les problèmes cognitifs graves chez l’homme de 10 à 15 ans après le diagnostic initial.
« Notre démarche visant à faire progresser l’application de cette thérapie pour la maladie d’Alzheimer ne fait que commencer », déclare Shetty.
Source: Université A&M du Texas
