Le cerveau chimique perdu dans la maladie de Parkinson peut contribuer à sa propre disparition
Dans une note d'espoir, le traitement des cellules nerveuses productrices de dopamine avec des antioxydants a réduit les dommages
Le produit chimique du cerveau manquant dans la maladie de Parkinson peut avoir sa part dans sa propre mort. La dopamine, le neurotransmetteur qui aide à garder les mouvements du corps fluides, peut déclencher une réaction en chaîne toxique qui tue finalement les cellules nerveuses qui la produisent, suggère une nouvelle étude.
En étudiant des plats de laboratoire de cellules nerveuses humaines, ou de neurones, dérivés de patients parkinsoniens, les chercheurs ont découvert qu'une forme préjudiciable de dopamine peut infliger des dommages aux cellules de multiples façons. Le résultat, publié en ligne le 7 septembre dans Science, "rassemble plusieurs pièces du puzzle", explique la neuroscientifique Teresa Hastings de l'école de médecine de l'Université de Pittsburgh.
La découverte suggère également un traitement potentiel pour les 10 millions de personnes dans le monde atteints de Parkinson: Moins de dommages cellulaires se produisent lorsque certains des neurones ont été traités précocement avec des antioxydants, des molécules qui peuvent ramasser des produits chimiques nocifs dans les cellules.
Co-auteur de l'étude Dimitri Krainc, neurologue et neuroscientifique à la Feinberg School of Medicine de l'Université Northwestern à Chicago, et ses collègues ont prélevé des biopsies cutanées chez des personnes et des personnes en bonne santé avec l'un des deux types de maladie de Parkinson hérités ou spontanés. Les chercheurs ont ensuite incité ces cellules de la peau à devenir des neurones produisant de la dopamine. Ces cellules étaient similaires à celles trouvées dans la substantia nigra, la région du cerveau liée au mouvement qui dégénère dans la maladie de Parkinson..
Après que des neurones portant une mutation responsable de la forme héréditaire de la maladie de Parkinson aient grandi dans un plat pendant 70 jours, les chercheurs ont remarqué des changements inquiétants dans les mitochondries des cellules. Les niveaux d'une forme de dopamine nocive connue sous le nom de dopamine oxydée ont commencé à augmenter dans ces organites produisant de l'énergie, atteignant des niveaux élevés au jour 150. Les neurones dérivés de personnes avec la forme sporadique plus commune de Parkinson ont montré une augmentation similaire 150. Les cellules provenant de personnes en bonne santé n'ont pas accumulé de dopamine oxydée.
Cette forme dangereuse de dopamine semblait déclencher d'autres types de troubles cellulaires. Des défauts dans les lysosomes des cellules, machines de nettoyage cellulaire, ont rapidement suivi. De même que l'accumulation d'une protéine appelée alpha-synucléine, qui joue un rôle important dans la maladie de Parkinson.
Ces découvertes sont "des preuves expérimentales directes de cellules humaines que la perte chimique même dans la maladie de Parkinson contribue à sa propre disparition", explique le neurochimiste analytique Dominic Hare, de l'Institut Florey de neuroscience et de santé mentale à Melbourne, en Australie. Parce que ces cellules produisent de la dopamine, elles sont plus sensibles aux forces destructrices potentielles de la dopamine, dit-il.
Lorsque les chercheurs ont traité des neurones porteurs d'une mutation causant la maladie de Parkinson héréditaire avec différents types d'antioxydants, les dommages ont été réduits. Pour travailler dans les personnes, les antioxydants devraient traverser la barrière hémato-encéphalique, une tâche difficile, et atteindre les mitochondries dans le cerveau. Et cela devrait se produire tôt, probablement avant même que les symptômes apparaissent, dit Krainc.
"Sans ce modèle humain, nous n'aurions pas été en mesure de démêler la voie", dit Krainc. Dans les plats de neurones de souris avec des mutations liées à la maladie de Parkinson, la dopamine n'a pas déclenché la même cascade toxique, une différence qui pourrait être due à des neurones humains contenant plus de dopamine que les neurones de la souris. Les neurones produisant de la dopamine chez les souris et les humains "ont des différences très fondamentales", dit Krainc. Et ces différences pourraient aider à expliquer pourquoi les découvertes chez les souris ne se sont pas traduites par des traitements pour les personnes atteintes de la maladie de Parkinson, dit-il.
Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont accumulé des preuves que la dopamine oxydée peut contribuer à la maladie de Parkinson, dit Hastings. Compte tenu de cette connaissance, les nouveaux résultats sont attendus, dit-elle, mais toujours la confirmation de l'idée.
Ces événements cellulaires toxiques se sont produits dans des plats de laboratoire, pas de vrais cerveaux. "Les cultures cellulaires ne sont pas la reconstitution parfaite de ce qui se passe dans le cerveau humain", avertit Hare. Mais ces types d'expériences sont "la prochaine meilleure chose pour surveiller les changements chimiques" dans ces neurones, dit-il.