Pendant des années, les scientifiques ont tenté de comprendre comment et pourquoi la protéine Tau, bien connu par les chercheurs pour son implication dans la maladie d’Alzheimer, passe de sa forme normale en forme mal pliée et nocive.
Un article récent dans Biospace décrit les filaments de Tau comme étant dix mille fois plus fins qu’un poil humain. L’étude originale a été publiée dans le Journal of Cell Science.
Il est largement admis que les maladies neurodégénératives représentent certaines des formes de maladie les plus compliquées et les plus pénibles.
C’est pour cette raison que la récente étude réussie sur la protéine Tau par des chercheurs du Zuckerman Institute de Columbia University et de la Mayo Clinic est extrêmement prometteuse.
À propos de l’étude
Le cerveau d’un patient atteint d’une maladie neurodégénérative a généralement des parties entières qui se sont érodées. Les parties sont remplacées par des nœuds et des amas de protéines mal pliées. Tau est un exemple typique de ce processus.
Les chercheurs ont utilisé une technologie de pointe pour analyser les tissus cérébraux des patients.
Leur analyse a révélé comment les changements des protéines Tau peuvent affecter la façon dont elles se plient dans les cellules du cerveau et comment cela peut être lié au développement d’une maladie neurodégénérative.
Les chercheurs ont pu montrer que les modifications post-traductionnelles jouent un rôle critique dans les tauopathies qui sont des maladies neurodégénératives associées à l’accumulation de Tau.
Cartographier Tau avec la « Cryo-EM »
L’équipe a utilisé deux techniques pour cartographier la structure de Tau et identifier des modifications post-traductionnelles supplémentaires qui sont attachées à sa surface.
Le Dr Anthony Fitzpatrick de Columbia, qui a dirigé l’étude, était responsable de l’introduction de la première technique appelée microscopie cryo-électronique (cryo-EM), une technologie lauréate du prix Nobel.
La technique permet la visualisation des filaments de Tau individuels du tissu cérébral des humains décédés. La cryo-EM a été indispensable en tant que technique pour étudier même les plus petites structures biologiques.
La cryo-EM a permis au Dr Fitzpatrick et à son équipe de reconstruire des structures de filaments de Tau. Cela a donné aux chercheurs un nouvel aperçu de leur formation, de leur croissance et de leur propagation.
La Deuxième technologie
Même la cryo-EM a ses limites bien qu’elle fournisse des images détaillées des protéines. La technologie ne donne pas une image complète parce que, contrairement à la spectrométrie de masse, elle ne peut pas reveler les modifications post-traductionnelles microscopiques à la surface de la protéine Tau.
Par conséquent, l’équipe, qui comprenait maintenant le Dr Nicholas Seyfried de l’Université Emory, a associé la cryo-EM à la spectrométrie de masse afin de déterminer la composition chimique des modifications post-traductionnelles à la surface de Tau.
Dans cette deuxième partie de l’étude, les patients présentant deux types de tauopathies ont été étudiés. Les deux types étaient la maladie d’Alzheimer et la dégénérescence cortico-basale (DCB) qui est une tauopathie rare et agressive. La DCB affecte une personne sur dix mille.
En résumant l’étude, Le Dr Fitzpatrick suggère que les modifications post-traductionnelles sont des marqueurs à la surface des protéines et influencent également le comportement des protéines Tau.
Une Tauopathie primaire
La DCB est considérée comme une tauopathie primaire car elle est principalement associée à des protéines Tau mal pliées. Les chercheurs pensent que l’étude sur la DCB les aidera à comprendre comment Tau devient toxique dans les cellules du cerveau.
Ceci, à son tour, mènera à des connaissances sur les tauopathies secondaires telles que la maladie d’Alzheimer, qui n’est pas seulement causée par la protéine Tau mais par de nombreux facteurs différents.
Il est intéressant de noter qu’aucune tauopathie n’est identique. Non seulement ils affectent différentes parties du cerveau, mais ils affectent également différents types de cellules, provoquant des symptômes différents. Par exemple, la maladie d’Alzheimer affecte la mémoire car elle se produit dans l’hippocampe.
Quant à l’avenir . . .
Le Dr Fitzpatrick a déclaré que son intention était d’étendre ses travaux pour comprendre d’autres tauopathies. Il espère que cela aidera les chercheurs à identifier de nouveaux biomarqueurs et à arrêter la maladie avant l’apparition des symptômes. Il l’appelle la feuille de route pour la thérapeutique et le diagnostic. Il a déclaré que ces informations sur les maladies neurodégénératives pourraient empêcher la maladie de faire des ravages dans le cerveau.
