Cette équipe de chercheurs du Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) révèle le rôle clé d’un neurotransmetteur, la somatostatine, dans le contrôle de la toxicité causée par le mécanisme pathogène de la maladie d'Alzheimer. Ces travaux, publiés dans la revue Nature Chemistry, pourraient permettre le développement de de futurs biomarqueurs et médicaments pour les plus de 50 millions de patients atteints de démence dans le monde.
La maladie d'Alzheimer est la maladie neurodégénérative la plus courante. Son principal symptôme est l'altération des capacités cognitives dont la capacité de parler ou de se souvenir. L’équipe coréenne, menée par le Pr Mi Hee Lim, du département de chimie du KAIST, se concentre ici sur la somatostatine,
un neurotransmetteur, déjà impliqué dans plusieurs maladies neurologiques
et décrypte sa fonction spécifique en présence de β-amyloïde (Aβ) et d’ions métalliques. Or le dépôt anormal de protéines Aβ induit la mort des cellules neuronales, dans la maladie d’Alzheimer et des concentrations élevées d’ions métalliques ont été trouvées dans les plaques de β-amyloïde chez des patients atteints de la maladie d'Alzheimer.
Une interaction étroite entre somatostatine, ions métalliques et Aβ
Le cuivre et la somatostatine : le cuivre en particulier est un métal de transition qui peut produire de grandes quantités d'oxygène et provoquer un stress oxydatif important sur les organites cellulaires. Les protéines Aβ et les métaux de transition peuvent interagir étroitement avec les neurotransmetteurs au niveau des synapses : lorsque la somatostatine rencontre des complexes de cuivre, Aβ et métal s'auto-agrège ce qui atténue la toxicité et l'agglomération des complexes métal-Aβ.
L’étude décrypte précisément cette cascade d’événements et révèle la structure de la combinaison formée par le cuivre et la somatostatine au niveau moléculaire, le rôle de la somatostatine sur l'agglomération Aβ en fonction de la présence ou de l'absence de métaux, et finalement ses effets positifs contre la toxicité cellulaire.
Une nouvelle étape vient d'être franchie dans la compréhension de la pathogenèse d’Alzheimer, avec à la clé, le développement possible de futurs biomarqueurs et médicaments.
Source: Nature Chemistry 11 July, 2022 DOI : 10.1038/s41557-022-00984-3 Conformational and functional changes of the native neuropeptide somatostatin occur in the presence of copper and amyloid-β
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