Troisieme partie :
Les avancées au niveau biochimique
Prélevement de liquide cérébrospinal permettant de connaitre le taux de proteines tau et de peptides amyloïdes beta 42
A- Deux lésions caractéristiques : les amas neurofibrillaires...
Les microtubules se trouvent dans l'axone, partie du neurone qui permet le transport des éléments nutritifs et les messages neuronaux entre les neurones. En temps normal, des protéines TAU s'associent à ces microtubules, et plus particulièrement à la tubuline qui compose les microtubules
Dans le cas de la maladie d'Alzheimer, les protéines Tau portent beaucoup de groupes phosphates. Ces protéines se lient moins aux microtubules et s’enroulent avec la tubuline. Ce sont ces filaments enroulés que l’on nomme les amas neurofibrillaires. Ils s’amassent dans le corps cellulaire et les ramifications des neurones. La présence en grande quantité de ces protéines phosophorylées indiquent une démence grave.
Certains scientifiques émettent une hypothèse comme quoi une mutation du gène tau du chromosome 17 pourrait être à l’origine de cette phosphorylation et donc d’amas neurofibrillaires.
Pour établir un diagnostic, on peut réaliser une ponction lombaire, qui consiste à prélèver du liquide cerebrospinal (ou cephalo rachidien). Le liquide cerebrospinal est un liquide qui se trouve dans les méninges et est secrété par le système ventriculaire, une partie de ce liquide circule dans le cerveau tandis qu’une autre circule dans la moelle spinale. Grâce à la ponction lombaire réalisée au niveau de la colonne vertébrale, on recueille du liquide cérébro-spinal. On peut ensuite déterminer le taux de protéines TAU du liquide cérébro-spinal.
Si le taux de protéines TAU est très supérieur à 450 ng/L et que le taux de protéines TAU phosporylées est très supérieur à 50 ng/L, on peut supposer l’existence d’une maladie cérébrale comme la maladie d’alzheimer.
Axone
Neurone
B- et les plaques amyloïdes
On peut voir sur le document ci dessus que ces taux sont importants et par conséquent ces résultats sont en faveur de la maladie d’Alzheimer.
La protéine précurseur de l’amyloïde se trouve dans le cerveau. Elle peut être dégradée de plusieurs manières : les enzymes, qui sont des éléments qui provoquent une réaction chimique dans l’organisme, alpha-secrétases et gamma-secrétases découpent cette protéine et libèrent un peptide inoffensif ou les enzymes bêta secrétases et gamma secrétases découpent la protéine et libèrent un peptide bêta amyloïde de 40 ou 42 acides aminés. Le peptide de 42 acides aminés est toxique, de plus il n'est pas éliminé donc ces peptides s'accumulent dans les espaces intercellulaires. Ainsi, ils créent des plaques amyloïdes qui perturbent la régulation du calcium dans certains neurones, favorisent la formation de radicaux libres qui détruisent les protéines lipides et ADN de neurones, perturbent le fonctionnement des mithocondries et attirent des cellules immunitaires inflammatoires qui aggravent les lésions déjà présentes.
Ces plaques amyloïdes sont toujours présentes chez les personnes âgées mais elles sont présentes en très grande quantité dans l'hippocampe et le cortex cérébral des personnes atteintes d'Alzheimer.
L'apparition des plaques amyloïdes précède celle des amas neurofibrillaires dans la maladie d'Alzheimer.
Grâce à la ponction lombaire, on peut déterminer le taux de peptides amyloïdes bêta de 42 acides aminés dans le liquide cérébro-spinal. En temps normal ce taux est supérieur à 500 ng/L.
Ici, le taux de peptides amyloïdes beta de 42 acides aminés est en dessous de la moyenne ce qui valide l'hypothèse de la présence de la maladie d'alzheimer car si ces peptides de 42 acides aminés sont regroupés dans les nombreuses plaques amyloÏdes, ils ne circulent pas dans le liquide céphalo-rachidien et donc le taux enregistré est bas.
Document personnel fourni par le docteur Sehier.
En conclusion, les ponctions lombaires apportent des taux de peptides amyloïdes bêta 42 et de protéines Tau qui permettent de valider ou non l'hypothèse de la présence des symptômes correspondant à la maldie d'Alzheimer.
Document personnel fourni par le docteur Sehier.
Lors de cette expérience, nous avons prélevé des neurones de la substance grise du cerveau que nous avons placés sur une lame. Puis nous avons ajouté une goutte de bleu de méthylène, un colorant. Ensuite nous avons pu observer les neurones au microscope ce qui nous a permis d'obtenir cette microphotographie de neurones colorés au bleu de méthylène.
Depuis fin 2007, l'utilisation des biomarqueurs est reconnue dans les nouveaux critères diagnostiques internationaux de la maladie d'Alzheimer au même titre que l'imagerie médicale ou les IRM. Un biomarqueur est une protéine dont on peut mesurer la concentration dans les liquides biologiques. Une modification de cette concentration peut être révélatrice de certaines pathologies.