Un défaut génétique provoque des symptômes de démence

Nouvelle maladie découverte: une anomalie génétique provoque des symptômes ressemblant à une démence

06/14/2012

Une anomalie génétique récemment découverte entraîne des symptômes typiques de démence. L'équipe de recherche dirigée par le professeur Thomas Dierks de l'Université de Bielefeld a découvert une maladie génétique affectant les enzymes qui entraîne une perte progressive des capacités mentales chez la souris. Les chercheurs rapportent dans le journal américain "Actes de l'Académie nationale des sciences" (PNAS) que la sous-forme prouvée chez les souris du syndrome dit de Mucopolysaccharidose entraîne des limitations importantes des capacités cognitives, telles que l'oubli, des difficultés d'apprentissage et de coordination. Après son découvreur, la maladie a été nommée "maladie de Dierks'sche" (aussi MPS III). Le biochimiste Dierks et son équipe ont présenté non seulement le défaut de gène découvert, mais également un concept de thérapie dans lequel l’enzyme défectueuse est remplacée par une enzyme produite artificiellement..

Une anomalie génétique provoque une maladie auparavant inconnue
L’équipe internationale de chercheurs dirigée par le biochimiste Thomas Dierks a démontré dans sa recherche que "les dommages causés à l’enzyme arylsulfatase G (ARSG) chez la souris déclenchent la maladie MPS III", rapporte l’Université de Bielefeld dans un communiqué de presse récent. En général, les enzymes prennent en charge la construction et le fractionnement des nutriments et des messagers dans l'organisme humain. Si des enzymes défectueuses sont produites à la suite d'un trouble héréditaire, elles ne peuvent plus exercer correctement leur fonction de contrôle. Les personnes affectées "tombent malades, par exemple parce que des substances s'accumulent dans leur corps et ne peuvent plus être séparées", selon l'Université de Bielefeld. Les maladies métaboliques génétiquement causées correspondantes sont résumées sous le terme "maladies à stockage lysosomal". Près de 50 de ces maladies sont actuellement connues. L'un d'eux est la "maladie de Dierks" que l'on retrouve maintenant chez la souris.

Dommages enzymatiques à la suite de l'anomalie du gène
Le gène défectueux découvert par le professeur Dierks et ses collègues provoque des lésions de l'enzyme arylsulfatase G, qui a normalement une part importante dans la dégradation du sulfate d'héparane glucidique. Chez des souris en bonne santé, les molécules de sulfate d'héparane qui ne sont plus nécessaires dans les cellules sont "décomposées en leurs plus petits blocs de construction, à partir desquels de nouvelles molécules sont ensuite assemblées", rapporte l'Université de Bielefeld. En raison de l'échec de l'enzyme ARSG, l'ensemble de l'usine de recyclage se décompose dans les cellules. Les chaînes moléculaires restent et s'accumulent dans les cellules du lysosome. Cela cesse finalement de fonctionner et ensuite "d'autres substances, telles que les protéines et les graisses, ne sont plus dégradées", selon l'Université. En conséquence, selon les chercheurs, le lysosome "continue à se développer jusqu'à endommager la cellule entière et finit par disparaître". Le professeur Dierks décrit le processus de la maladie comme suit: "Si l'enzyme ne fonctionne pas correctement, les déchets resteront tout simplement, et la cellule est finalement bourrée d’ordures jusqu’à ce qu’elle soit détruite "."

Les tests comportementaux montrent la déficience cognitive
Les effets de l'anomalie du gène ou de l'endommagement de l'enzyme ARSG chez la souris ont été déterminés à l'aide de divers tests. Puisque l'ARSG sert à décomposer les molécules de sulfate d'héparane dans les cellules nerveuses du cervelet, il était suspecté qu'une perturbation du processus puisse également être associée à une déficience cognitive. Cela a été vérifié par Dierks et ses collègues sur la base de divers tests comportementaux, par exemple, dans lesquels on a observé la réponse des souris lorsqu'elles se trouvaient dans un champ ouvert. Contrairement à leurs homologues en bonne santé, les animaux porteurs du gène défectueux étaient plutôt prudents et n’osaient pas partir à l’exploration, ont rapporté les scientifiques. Un autre test a été le labyrinthe d’eau, où les souris ont été entraînées à "flotter dans une piscine remplie de liquide laiteux, à la recherche d’une plateforme cachée sous la surface", rapporte l’Université de Bielefeld. À partir de l'âge de douze mois, les animaux porteurs du gène défectueux ne pouvaient plus se souvenir de la position précédemment apprise de la plate-forme et avaient besoin de beaucoup plus de temps pour les découvrir. Plus jeunes, les souris avaient trouvé la plateforme aussi facilement que leurs homologues en bonne santé..

Cellules nerveuses détruites dans le cervelet
Dès l'âge de douze mois, les souris présentant un défaut ARSG présentent des troubles cognitifs clairs, ont rapporté les scientifiques dans un article paru dans la revue "PNAS". La raison en est une altération des cellules nerveuses dans le cervelet des animaux. Des échantillons de tissus prélevés sur le cervelet de souris ont montré que "l'accumulation de sulfate d'héparane provoque la mort des cellules de Purkinje présentes dans le cervelet et, en même temps qu'une inflammation, est remplacée par de nouvelles cellules", selon l'Université de Bielefeld. Le professeur Dierks a en outre expliqué que ces cellules de remplacement gliales avaient uniquement une fonction de support et ne développaient pas de nouvelles connexions nerveuses..

Approches thérapeutiques de la maladie nouvellement découverte
Dierks et ses collègues voient dans les résultats de leurs recherches un succès significatif, car, sur la base des dommages enzymatiques détectés, une thérapie pour les maladies héréditaires peut se développer. Par exemple, les chercheurs ont produit artificiellement des enzymes ARSG entièrement fonctionnelles "dans le cadre d'un processus biotechnologique utilisant des cultures de cellules génétiquement modifiées" afin de les utiliser ensuite pour le traitement des souris. Si la solution contenant l'enzyme est injectée régulièrement dans les souris malades, "les dommages aux organes devraient être arrêtés", selon l'Université de Bielefeld. Les résultats sont également importants pour l'homme, puisque "les processus biochimiques associés à ces maladies de stockage lysosomal sont en principe les mêmes chez tous les mammifères", rapporte le professeur Dierks. "Nous sommes presque certains que le défaut se produit également chez l'homme", a déclaré le biochimiste de Bielefeld. Chez l'homme, cependant, les maladies correspondantes ont généralement un effet plus grave en raison de leur âge avancé, poursuit Dierks. (Fp)

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