Voies de signalisation moléculaire courantes dans la maladie d’Alzheimer et l’épilepsie

Un récent Acta neuropathologique L’étude identifie des mécanismes communs entre l’épilepsie et la maladie d’Alzheimer (MA) à l’aide de la protéomique.

Étude: Signatures protéomiques cérébrales similaires dans la maladie d’Alzheimer et l’épilepsie. Source de l’image : meebonstudio / Shutterstock.com

La relation complexe entre la MA et l’épilepsie

Plusieurs études ont montré que les personnes épileptiques sont plus susceptibles de développer la maladie d’Alzheimer. De même, les personnes épileptiques connaissent un déclin cognitif rapide lié à l’âge par rapport aux personnes par ailleurs en bonne santé et courent un risque plus élevé de développer une démence.

Les patients atteints de MA présentent également un risque accru de souffrir de convulsions non provoquées. Dans des études sur des souris MA, il a été démontré que les médicaments anti-épileptiques réduisent les troubles cognitifs et améliorent la mémoire spatiale.

Chez les patients atteints de MA, les convulsions sont associées à un déclin cognitif accéléré et à une neuropathologie de la MA plus importante, telle que : B. réduction du poids du cerveau, augmentation de la pathologie des plaques β-amyloïdes (Aβ) dans la substance blanche et expression accrue de la protéine tau phosphorylée (pTau). Des modèles de souris AD ont montré que la protéine tau surexprimée est associée à des convulsions.

La morphologie des agrégats de pTau chevauche celle de la MA et de l’encéphalopathie traumatique chronique. Certaines des morphologies courantes comprennent les pré-enchevêtrements neuronaux, les enchevêtrements neurofibrillaires (NFT), les dépôts extracellulaires, la pathologie tau astrocytaire et la coloration de la bande sous-piale.

Il convient de noter que la pathologie pTau liée à l’épilepsie n’a pas été observée dans toutes les études expérimentales. De même, des plaques Aβ ont été identifiées chez certains patients épileptiques, mais pas chez tous.

Des niveaux accrus de pTau spécifique ont été associés à des fonctions protectrices chez les patients atteints de MA et d’épilepsie, notamment une réduction des déficits comportementaux et de la mortalité. Bien que plusieurs études aient mis en évidence la relation bidirectionnelle entre la MA et l’épilepsie, les changements physiopathologiques communs aux deux maladies ne sont pas clairement compris.

À propos de l’étude

L’étude actuelle a identifié des différences protéiques communes dans le cerveau des patients épileptiques et atteints de MA, sur la base de données protéomiques complètes et accessibles au public sur ces maladies. Des personnes épileptiques ont été identifiées en Amérique du Nord Mort subite et inattendue due à l’épilepsie (SUDEP) inscription.

L’ensemble de données protéomiques analysé comprenait 777 protéines significativement altérées dans la région hippocampique des sujets épileptiques. Le tissu microdisséqué de la région hippocampique présentait des lésions neuropathologiques.

Bien que des modifications protéiques aient été documentées dans le gyrus denté et le cortex frontal d’individus épileptiques, la présente étude n’a considéré que les modifications protéiques dans l’hippocampe comme un ensemble de données représentatif des modifications protéiques dans l’épilepsie.

Les données sur l’altération des protéines chez les patients atteints de MA ont été obtenues auprès de NeuroPro, qui comprenait 5 311 protéines altérées chez les personnes atteintes de MA. Les interactions tau totales ont été identifiées chez des humains atteints de MA avancée en utilisant la co-immunoprécipitation de la technique de la protéine tau totale immunoréactive Tau5. UniProt ID ou Gene ID ont été utilisés pour comparer des ensembles de données sur les protéines.

Résultats de l’étude

De nombreuses différences protéiques communes ont été identifiées dans les tissus cérébraux de la MA et de l’épilepsie, ce qui prouve l’existence de mécanismes moléculaires communs entre la MA et l’épilepsie. Dans ce contexte, de fréquents changements pathologiques liés à un dysfonctionnement des mitochondries et des synapses ont été observés.

L’analyse protéomique a révélé que la protéine Tau pourrait être le médiateur clé des différences protéiques dans la MA et l’épilepsie. Sur la base de découvertes antérieures, les modifications protéiques régulées par la protéine Tau dans l’épilepsie pourraient être contrôlées par des oligomères ou des monomères de la protéine Tau. Cette observation concorde avec la découverte selon laquelle les oligomères tau solubles sont un médiateur toxique dans la MA.

Les résultats de l’étude ont montré que seuls certains types de pTau sont modifiés en cas d’épilepsie. En particulier, des taux accrus de pTau217 et pTau231, mais pas de pTau396/404, ont été observés chez les patients épileptiques. Néanmoins, d’autres études portant sur des cohortes plus importantes sont nécessaires pour confirmer cette observation.

Des niveaux élevés de pTau217 et de pTau231 ont été observés dans le cerveau de patients épileptiques et de ceux aux premiers stades de la MA. Il s’agit surtout de la première étude à identifier pTau217 dans les tissus cérébraux épileptiques.

Conformément aux études précédentes, la protéine tau semble être le contrôleur clé en amont conduisant à une réduction des niveaux de plusieurs protéines neuronales dans l’épilepsie, notamment les axones, les synapses, les microtubules et les protéines mitochondriales.

Les différences protéiques dans la MA et l’épilepsie n’étaient pas cohérentes, ce qui indique le potentiel de différents mécanismes moléculaires associés à cet effet. Une augmentation des protéines ribosomales a été observée dans l’épilepsie, qui n’était pas prononcée dans la MA, suggérant une fonction altérée du pTau dans les ribosomes dans les deux maladies. Des études futures sont nécessaires pour élucider le rôle régulateur de la protéine tau dans les altérations des protéines ribosomales dans l’épilepsie.

Conclusions

L’étude actuelle a fourni la preuve de la relation bidirectionnelle entre la MA et l’épilepsie, car de nombreuses tendances similaires en matière de dysfonctionnement protéique ont été observées dans les deux maladies. L’identification du mécanisme moléculaire commun entre l’épilepsie et la MA pourrait contribuer au développement d’une cible thérapeutique pour les deux maladies.