Mélanie Thomas
Les scientifiques ont créé une méthode pour détecter les particules clés remplies de graisse, appelées lipoprotéines, dans le système nerveux central, ouvrant ainsi une nouvelle eyesight du fonctionnement du cerveau.
Les chercheurs ont découvert que les particules de notre système nerveux, cousines moléculaires du bien connu HDL, ou particules de « bon cholestérol » présentes dans notre circulation sanguine, sont beaucoup additionally diverses qu’on ne le pensait auparavant. Les chercheurs ont détecté in addition de 300 protéines différentes associées aux particules, bien plus que les 16 connues auparavant, qui appartiennent à au moins 10 familles différentes. Ces particules sont riches en protéines qui affectent la cicatrisation des plaies, la réponse immunitaire ainsi que la création et le maintien de cellules cérébrales appelées neurones qui sont importantes pour la fonction cognitive.
La protéine la as well as courante sur les particules est l’apolipoprotéine E, mieux connue sous le nom d’APOE. Parmi les trois formes d’APOE couramment étudiées, la forme connue sous le nom d’APOE4 expose les personnes à un risque furthermore élevé de développer la maladie d’Alzheimer. Une copie du gène APOE4 rend une personne approximativement quatre fois plus susceptible de développer une démence une personne possédant deux copies est environ 12 fois in addition vulnérable.
Les résultats ont été publiés le 30 août dans la revue Science Improvements. Le responsable de l’étude est John Melchior, biochimiste des protéines au Laboratoire national du nord-ouest du Pacifique du ministère de l’Énergie. Melchior est un leader dans la recherche sur les lipoprotéines et est porteur de deux copies du gène APOE4, ce qui constitue une incitation personnelle à son travail visant à comprendre l’action de la protéine dans le système nerveux.
“Nous savons depuis longtemps que dans le système nerveux, l’APOE est la principale protéine de ces particules qui mènent la danse. Mais nous n’en savons pas beaucoup in addition au-delà de cela. Notre technologie ouvre la porte à de nouvelles connaissances”, a déclaré Melchior..
“Que diable fait APOE4 ? C’est la grande question. Pourquoi une forme se traduit-elle par un risque moindre de démence alors qu’une forme légèrement différente confère un risque essential ? Notre technologie nous amène un pas vers additionally de réponses”, a-t-il ajouté.
APOE : Réunir les graisses et les protéines
Les lipoprotéines sont surtout connues pour leur motion dans le système circulatoire, où elles transportent les graisses et le cholestérol. Il est facile pour les scientifiques de détecter les HDL et LDL, que beaucoup appellent « bon cholestérol » et « mauvais cholestérol », dans le sang, automobile ces molécules y sont abondantes.
Mais les lipoprotéines du système nerveux sont beaucoup in addition rares, présentes à moins de 1 pour cent de leur focus dans le sang. Leurs steps, voire leur présence, dans le système nerveux restent un mystère. Les scientifiques savent que ces boules de graisse et de protéines enveloppées ensemble voyagent dans la circulation sanguine et remplissent toutes sortes de fonctions importantes, comme la navette entre le cholestérol et les nutriments.
Sur les particules du système nerveux central, l’APOE règne en maître, servant d’échafaudage pour maintenir ensemble les lipides et autres protéines. Il transporte également ces lipides riches en nutriments et ces collections de collaborateurs moléculaires – des groupements de protéines à sa surface – à travers le système nerveux pour accomplir leurs tâches. Les protéines sont des outils spécialisés qui peuvent notamment réparer les cellules, activer ou désactiver des gènes ou réguler le traitement bêta-amyloïde, une molécule bien connue liée au développement de la démence. Les travaux suggèrent qu’APOE pourrait rassembler ces outils sur différentes particules pour les fournir là où cela est nécessaire.
Mais quelque chose est as well as susceptible de mal se passer chez les personnes possédant une ou deux copies d’APOE4, conduisant à la démence. Les scientifiques ne savent pas quoi.
Les scientifiques soupçonnent APOE4 de jouer un rôle dans d’autres maladies neurologiques telles que les maladies de Parkinson et de Huntington, la sclérose en plaques, la sclérose latérale amyotrophique et même les traumatismes crâniens.
Parce que les lipoprotéines sont moins courantes dans le système nerveux, soit les chercheurs ont besoin d’une quantité incroyablement grande de liquide céphalo-rachidien pour les étudier, soit les scientifiques développent une nouvelle façon de détecter ces molécules rares. C’est ce qu’a fait l’équipe de Melchior en créant une nouvelle technologie fluorescente pour marquer les lipoprotéines présentes dans le liquide céphalo-rachidien.
L’équipe a étudié seulement un tiers de millilitre de liquide céphalo-rachidien – beaucoup moins de liquide que dans une goutte de pluie – et a découvert 303 protéines différentes parmi les familles de particules en utilisant la spectrométrie de masse. La plupart n’avaient jamais été détectées auparavant sur ces particules dans le système nerveux.
Un bon départ et les prochaines étapes : lipoprotéines et maladies neurologiques
“Maintenant vient la partie amusante”, a déclaré Melchior. “Nous voulons ouvrir notre technologie aux cliniciens pour en savoir as well as sur ce qui se passe dans la maladie d’Alzheimer et éventuellement dans d’autres maladies comme la sclérose en plaques et la maladie de Parkinson.
“Il existe des échantillons de liquide céphalo-rachidien conservés dans des congélateurs et nous avons une nouvelle façon de les analyser. Nous serions ravis de travailler avec d’autres équipes de recherche pour les étudier. As well as tôt nous pourrons commencer à profiler les lipoprotéines dans ces ailments, plus tôt nous pourrons peuvent mieux comprendre leur rôle dans la pathologie de la maladie et identifier les cibles des traitements”, a ajouté Melchior, qui occupe des postes conjoints à l’Oregon Health & Science College et à l’Université de Cincinnati.
Le premier auteur de l’article est Nathaniel Merrill, scientifique du PNNL, qui a effectué une grande partie de l’analyse informatique des données. Merrill a conçu des outils informatiques pour aider à trier des ensembles de données extraordinairement complexes. Cela inclut les protéines les additionally susceptibles d’être trouvées ensemble sur différentes populations de particules et les processus que ces protéines contrôlent dans le système nerveux central.
L’étude a réuni des chercheurs de l’Université de Cincinnati, de l’OHSU, de l’Université de Washington, de l’Université du Kentucky, de l’Université du Colorado, du VA Portland Health care Procedure ainsi que du PNNL. Outre Melchior et Merrill, les auteurs du PNNL comprennent Ivo Díaz Ludovico, Snigdha Sarkar, Madelyn Berger, Jason McDermott, Matthew Monroe et Jennifer Kyle.
Le travail a été effectué dans le cadre du Co-Laboratoire d’innovation biomédicale du nord-ouest du Pacifique, ou PMedIC, où les scientifiques et médecins du PNNL et de l’OHSU travaillent ensemble pour rassembler la science fondamentale et l’expérience clinique afin d’explorer la maladie et de développer des thérapies innovantes. Le travail a été financé par les Nationwide Institutes of Health and fitness (1R03AG070480, P01HL128203, R01AG079217, P30AG066518) et par l’École de médecine de l’OHSU.
Le soutien précoce du projet du NIH a été essential, a déclaré W. Sean Davidson de l’Université de Cincinnati, co-auteur et specialist des lipoprotéines dans le système circulatoire.
“Nous avons profité du programme d’avis d’intérêt particulier, qui permet à des laboratoires financés dans d’autres domaines — dans notre cas, les maladies cardiovasculaires — d’appliquer de nouvelles technologies à la maladie d’Alzheimer. Cela a permis de transformer une idée folle en une une nouvelle façon passionnante d’analyser les lipoprotéines dans le cerveau”, a déclaré Davidson.
