Parkinson : des cellules gliales défectueuses seraient responsables

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Une équipe de scientifiques dirigée par le professeur Antonella Consiglio de l’IDIBELL et de l’Université de Barcelone (UB), ainsi que le Professeur Angel Raya du Centre de médecine régénérative de Barcelone a découvert que des versions défectueuses de cellules cérébrales humaines appelées astrocyte sont liées à la formation d’une protéine toxique qui est l’une des caractéristiques de la maladie de Parkinson.

Des astrocytes sont liées à la formation d’une toxine

Les astrocytes étudiés, issus de patients atteints de cette maladie et porteurs d’une mutation génétique affectant les fonctions de nettoyage cellulaire, ont provoqué une accumulation plus importante de la toxine α-synucléine, que ceux dérivés d’individus en bonne santé. Les travaux, publiés dans la revue Stem Cell Reports, suggèrent un rôle important des cellules gliales dans la maladie de Parkinson et offrent de nouvelles cibles potentielles pour le développement de thérapies.

« Nos résultats globaux bouleversent complètement notre vision précédente de la participation des astrocytes de la maladie de Parkinson. Nous pensons que les cellules principalement responsables de la propagation de la maladie et de l’amplification du degré de dégénérescence neuronale proviennent principalement de cellules témoins jouant un rôle protecteur précoce », a déclaré Consiglio, responsable du groupe IDIBELL et du professeur à la faculté de médecine et des sciences de la santé de l’Université de Barcelone.

Les astrocytes en forme d’étoile étendent les vrilles ramifiées autour des synapses et le long des vaisseaux sanguins. L’analyse post-mortem du tissu cérébral de la maladie de Parkinson a montré que les astrocytes présentaient une accumulation anormale d’α-synucléine. Cependant, la plupart des chercheurs ont interprété cela comme une réponse secondaire, comme si les astrocytes tentaient d’éliminer les agrégats d’α-synucléine des neurones.

Les astrocytes dans la maladie de Parkinson sont modifiés

Au vu de ces études précédentes, les chercheurs ont décidé de développer un nouveau système de culture cellulaire à partir de cellules humaines. En utilisant des cellules dérivées de patients atteints de la maladie de Parkinson porteurs de la mutation LRRK2, en collaboration avec le Dr E. Tolosa de l’Unité des troubles du mouvement de l’hôpital, à Barcelone, les chercheurs ont généré des cellules gliales dérivées de cellules souches. « Nos résultats montrent que les astrocytes dans la maladie de Parkinson sont modifiés, en ce sens qu’ils accumulent des niveaux anormaux d’α-synucléine », ajoute Consiglio.

Les chercheurs ont ensuite utilisé l’édition de gène CRISPR pour suivre l’α-synucléine toxique telle qu’elle avait été générée par les astrocytes dérivés de cellules souches et transférée à des neurones producteurs de dopamine. « Nous avons constaté que l’accumulation d’α-synucléine entraînait le raccourcissement et la désintégration des branches saillantes des neurones ciblés entraînant la mort neuronale même des neurones d’individus en bonne santé », déclare Angelique di Domenico, co-auteur et ancien stagiaire post-doctoral au laboratoire Consiglio

« En revanche, lorsque des astrocytes sains étaient cultivés avec des neurones de patients atteints de la maladie de Parkinson, les axones et les dendrites se régénéraient et l’α-synucléine était bloquée, rétablissant ainsi la fonction neuronale », ajoute di Domenico.

Les chercheurs ont utilisé un médicament développé pour traiter l’accumulation intracellulaire anormale de substances toxiques sur les astrocytes de la maladie de Parkinson. « Pour ce travail, nous avons testé, en collaboration avec le professeur AM Cuervo du Collège Albert Einstein, à New York, l’effet des médicaments qui restaurent la fonction des voies de dégradation cellulaire, et avons constaté qu’ils préviennent l’apparition d’altération dans les astrocytes des patients, ainsi que la propagation de la maladie aux neurones dopaminergiques « , explique le professeur Raya.

Une nouvelle voie pour un traitement

« Bien que ces résultats ouvrent la voie à l’utilisation des astrocytes comme cible de nouveaux traitements, il reste beaucoup à apprendre avant que ces traitements puissent être utilisés pour l’homme. »

« Les CSPi provenant de patients ont sans aucun doute accéléré les progrès dans la mise au point de modèles expérimentaux de maladies véritablement humaines; ce travail n’aurait pas été possible sans les patients atteints de la maladie de Parkinson et ayant participé à cette étude.

Une prochaine étape

D’un point de vue plus technologique, nous avons été vraiment surpris par les résultats de nos expériences sur le transfert de l’α-synucléine, qui étaient sans équivoque », conclut Consiglio. Les prochaines étapes consistent à étudier les astrocytes de 85 à 90% des cas de la maladie de Parkinson ayant une cause génétique connue.

Source : IDIBELL
Crédit photo : Pixabay

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