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Une nouvelle étude de l’UCLA sur le poisson-zèbre a identifié le processus par lequel la pollution atmosphérique peut endommager les cellules du cerveau, contribuant potentiellement à la maladie de Parkinson.

La pollution atmosphérique et le Parkinson

Les conclusions de cette étude montrent que les produits chimiques présents dans les gaz d’échappement des moteurs diesel peuvent déclencher l’accumulation toxique d’une protéine dans le cerveau appelée alpha-synucléine, que l’on observe couramment chez les personnes atteintes de cette maladie.
Des études antérieures ont révélé que les personnes vivant dans des zones où la pollution atmosphérique liée à la circulation est élevée ont tendance à présenter des taux plus élevés de maladie de Parkinson. Pour comprendre les effets des polluants sur le cerveau, le Dr Jeff Bronstein, professeur de neurologie et directeur du programme de l’UCLA sur les troubles du mouvement, a testé en laboratoire l’effet des gaz d’échappement des moteurs diesel sur les poissons zèbres.
« Il est vraiment important de pouvoir démontrer si la pollution de l’air est réellement la chose qui cause l’effet ou si c’est autre chose en milieu urbain », a déclaré M. Bronstein. « L’utilisation du poisson-zèbre nous a permis de voir ce qui se passait dans leur cerveau à différents moments de cette étude », a déclaré Lisa Barnhill, titulaire d’une bourse postdoctorale de l’UCLA et premier auteur de cette étude.
Barnhill a ajouté certains produits chimiques trouvés dans les gaz d’échappement des moteurs diesel à l’eau dans laquelle les poissons zèbres étaient élevés. Ces produits chimiques ont provoqué un changement dans le comportement de ces animaux, et les chercheurs ont confirmé que des neurones étaient en train de mourir chez les poissons exposés à ces produits chimiques.
Ensuite, ils ont étudié l’activité de plusieurs voies dans le cerveau connues pour être liées à la maladie de Parkinson afin de voir précisément comment ces  particules polluantes contribuaient à la mort des cellules.

L’accumulation toxique de protéines alpha-synucléines

Chez l’homme, la maladie de Parkinson est associée à l’accumulation toxique de protéines alpha-synucléines dans le cerveau. L’une des façons dont ces protéines peuvent s’accumuler est par la perturbation de l’autophagie, le processus de décomposition des protéines anciennes ou endommagées. Un cerveau sain fabrique et élimine continuellement ces protéines dont il a besoin pour la communication entre les neurones, mais lorsque ce processus d’élimination cesse de fonctionner, les cellules continuent de fabriquer de nouvelles protéines et les anciennes ne sont jamais éliminées.
Dans la maladie de Parkinson, les protéines alpha-synucléines qui devraient normalement être éliminées s’accumulent en amas toxiques à l’intérieur et autour des neurones, finissant par les tuer et par interférer avec le bon fonctionnement du cerveau. Cela peut entraîner divers symptômes, tels que des tremblements et une rigidité musculaire.
Avant d’exposer les poissons-zèbres à des particules de diesel, les chercheurs ont examiné les neurones de ces poissons à la recherche des poches témoins qui transportent les vieilles protéines, dont l’alpha-synucléine, dans le cadre de l’opération d’élimination par autophagie et ont constaté que ce processus fonctionnait correctement. « Nous pouvons en fait les regarder se déplacer, apparaître et disparaître », a déclaré M. Bronstein à propos de ces poches.
Cependant, après l’exposition au diesel, ils ont vu beaucoup moins de poches à déchets que la normale. Pour confirmer que c’était la raison pour laquelle les cellules du cerveau mouraient, ils ont traité ces poissons avec un médicament qui stimule le processus d’élimination des déchets et ont découvert que cela sauvait les cellules de la mort après l’exposition au diesel.

Un effet similaire sur des cellules humaines

Pour confirmer que le diesel pouvait avoir le même effet sur les neurones humains, les chercheurs ont reproduit cette expérience en utilisant des cellules humaines cultivées en laboratoire. L’exposition aux gaz d’échappement du diesel a eu un effet similaire sur ces cellules.
« Dans l’ensemble, cette étude montre un mécanisme plausible expliquant pourquoi la pollution de l’air peut augmenter le risque d’avoir la maladie de Parkinson », a déclaré M. Bronstein.
Cette recherche a été publiée dans Toxicological Sciences.
Source : UCLA
Crédit photo : Pexels