La diminution du métabolisme cérébral et les altérations de l’excitabilité synaptique sont les premiers événements associés au développement de la démence, incluant la maladie d’Alzheimer (MA) et la démence frontotemporale (DFT). Pour contrecarrer l’hypométabolisme et le dysfonctionnement des synapses, la stimulation synaptique représente une approche thérapeutique importante contre la MA. En effet, de nombreuses études ont montré que la stimulation cérébrale profonde exerce des effets bénéfiques chez les patients atteints de la MA.

Parmi les formes pathologiques de la protéine tau associées à la MA et à la DFT, les formes hyperphosphorylées et agrégées sont considérées comme les plus toxiques. Le docteur Davide Tampellini et ses collègues chercheurs au Kremlin-Bicêtre (Institut Professeur Baulieu/U 1195 Inserm), en collaboration avec une équipe nord américaine, italienne, française et espagnole, a mis en évidence les effets inverses de la stimulation cérébrale d’une part et de l’inhibition synaptique chronique d’autre part, dans des modèles in vivo et in vitro de ces tauopathies. La stimulation cérébrale profonde du cortex entorhinal de souris transgéniques de la MA (3xTg) a conduit à la réduction des formes pathologiques de tau et la protection des synapses, tandis que l’inhibition de l’activité synaptique par une déafférentation unilatérale du cortex somatosensoriel de souris transgéniques de la DFT a entraîné une accumulation massive d’oligomères de tau dans les lysosomes élargis, avec une détérioration accrue des synapses.

La stimulation synaptique a exercé une protection neuronale par un mécanisme de dégradation de la protéine tau pathologique impliquant le système autophagosome-lysosome. Notre étude a démontré que les autophagosomes étaient responsables de la livraison d’oligomères de tau aux lysosomes. En fait, le blocage de l’autophagie a réduit le nombre d’oligomères dans les somas et les lysosomes, et a accru leur accumulation dans les neurites. De plus, l’activation synaptique a augmenté la maturation de la cathepsine D et l’activité lysosomale, renforçant ainsi la dégradation de la protéine tau pathologique.

Ces données originales apportent la preuve du rôle protecteur de la stimulation synaptique contre les effets des formes pathologiques de tau dans la MA et la DFT, ainsi qu’un rationnel pour l’utilisation de thérapies telle que la stimulation cérébrale profonde pour maintenir l’activité cérébrale/synaptique.

La diminution du métabolisme cérébral et les altérations de l’excitabilité synaptique sont les premiers événements associés au développement de la démence, incluant la maladie d’Alzheimer (MA) et la démence frontotemporale (DFT). Pour contrecarrer l’hypométabolisme et le dysfonctionnement des synapses, la stimulation synaptique représente une approche thérapeutique importante contre la MA. En effet, de nombreuses études ont montré que la stimulation cérébrale profonde exerce des effets bénéfiques chez les patients atteints de la MA.

Parmi les formes pathologiques de la protéine tau associées à la MA et à la DFT, les formes hyperphosphorylées et agrégées sont considérées comme les plus toxiques. Le docteur Davide Tampellini et ses collègues chercheurs au Kremlin-Bicêtre (Institut Professeur Baulieu/U 1195 Inserm), en collaboration avec une équipe nord américaine, italienne, française et espagnole, a mis en évidence les effets inverses de la stimulation cérébrale d’une part et de l’inhibition synaptique chronique d’autre part, dans des modèles in vivo et in vitro de ces tauopathies. La stimulation cérébrale profonde du cortex entorhinal de souris transgéniques de la MA (3xTg) a conduit à la réduction des formes pathologiques de tau et la protection des synapses, tandis que l’inhibition de l’activité synaptique par une déafférentation unilatérale du cortex somatosensoriel de souris transgéniques de la DFT a entraîné une accumulation massive d’oligomères de tau dans les lysosomes élargis, avec une détérioration accrue des synapses.

La stimulation synaptique a exercé une protection neuronale par un mécanisme de dégradation de la protéine tau pathologique impliquant le système autophagosome-lysosome. Notre étude a démontré que les autophagosomes étaient responsables de la livraison d’oligomères de tau aux lysosomes. En fait, le blocage de l’autophagie a réduit le nombre d’oligomères dans les somas et les lysosomes, et a accru leur accumulation dans les neurites. De plus, l’activation synaptique a augmenté la maturation de la cathepsine D et l’activité lysosomale, renforçant ainsi la dégradation de la protéine tau pathologique.

Ces données originales apportent la preuve du rôle protecteur de la stimulation synaptique contre les effets des formes pathologiques de tau dans la MA et la DFT, ainsi qu’un rationnel pour l’utilisation de thérapies telle que la stimulation cérébrale profonde pour maintenir l’activité cérébrale/synaptique.

Référence :

Akwa Y, Gondard E, Mann A, Capetillo-Zarate E, Alberdi E, Matute C, Marty S, Vaccari T, Lozano AM, Baulieu EE, Tampellini D. Synaptic activity protects against AD and FTD-like pathology via autophagic-lysosomal degradation. Mol Psychiatry. 2017 Jul 11. doi: 10.1038/mp.2017.142

Voir  l’article.

Contact :

Davide Tampellini, Ph.D.

Institut Professeur Baulieu, Bât. Gregory Pincus, 2eme étage

U 1195 Inserm – Université Paris Sud – Université Paris-Saclay

80, rue du General Leclerc

94276 Le Kremlin-Bicetre Cedex

France

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