Des mitochondries rendues plus résistantes peuvent freiner les pathologies causées par la toxicité amyloïde, comme la maladie d’Alzheimer. C'est ce qu'indique une étude menée par des chercheurs de l’EPFL avec des confrères américains et publiée dans la revue Nature.

La maladie d’Alzheimer est la forme de neurodégénérescence la plus répandue dans le monde. L’une de ses caractéristiques est l’accumulation de plaques toxiques dans le cerveau, formées par l’agrégation dans les neurones d’une protéine appelée béta-amyloïde.

La plupart des traitements mettent l’accent sur la réduction de la formation de ces plaques, mais ces approches s’avèrent peu concluantes. De ce fait, les scientifiques cherchent d'autres stratégies, par exemple aborder Alzheimer en tant que maladie métabolique.

Dans cette idée, le laboratoire de Johan Auwerx, à l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), s’est penché sur les mitochondries, ces centrales énergétiques qui se trouvent dans chaque cellule, fournissant notamment de l’énergie à celles du cerveau.

Durant le vieillissement normal ou lors de maladies associées à l'âge comme Alzheimer, les cellules sont sans cesse confrontées à une augmentation des lésions et doivent se battre pour protéger et remplacer les mitochondries dysfonctionnelles.

Deux mécanismes

Les scientifiques ont identifié deux mécanismes qui contrôlent la qualité des mitochondries: la "mitochondrial unfolded protein response", une réaction qui les protège du stress cellulaire, et la mitophagie, un processus responsable du recyclage des mitochondries défectueuses. Ces deux instruments sont essentiels pour retarder ou prévenir les lésions mitochondriales.

On sait depuis quelque temps que les mitochondries sont dysfonctionnelles dans le cerveau de patients souffrant de la maladie d’Alzheimer. Mais ceci constitue la première preuve que ces organelles tentent bel et bien de combattre la maladie en stimulant des voies de contrôle de qualité.

"Ces voies de défense et de recyclage des mitochondries sont essentielles et existent chez tous les organismes, du ver nématode jusqu’aux êtres humains", dit Vincenzo Sorrentino, auteur principal de l’article, cité dans le communiqué. "C’est pourquoi nous avons décidé de les activer de manière pharmacologique".

Vers en meilleure santé

L’équipe a commencé par mettre à l’essai des composés – tels que l’antibiotique doxycycline ou la vitamine nicotinamide riboside – capables d’enclencher ces systèmes de défense chez le ver nématode Caenorhabditis elegans, un organisme modèle pour la maladie d’Alzheimer.

En comparaison avec des vers non traités, les scientifiques ont remarqué que la santé, l’activité et la longévité des vers exposés aux médicaments avaient augmenté. La formation des plaques s’est aussi considérablement réduite chez les animaux traités.

Les chercheurs ont observé des améliorations similaires en enclenchant les mêmes voies de défense mitochondriales au sein de cellules neuronales humaines cultivées.

Chez la souris

Ces résultats les ont incités à tester la nicotinamide chez la souris. Comme pour le ver, la fonction mitochondriale chez la souris s’est améliorée de manière significative et les scientifiques ont pu observer une réduction du nombre de plaques amyloïdes.

Ils ont de plus relevé une surprenante normalisation de la fonction cognitive des souris. Selon Johan Auwerx, s’atteler à Alzheimer par le biais des mitochondries pourrait faire toute la différence. "Jusqu’à présent, la maladie a été considérée comme étant due essentiellement à l’accumulation de plaques amyloïdes dans le cerveau", explique-t-il.

"Nous avons démontré qu’en restaurant la santé mitochondriale, la formation des plaques est réduite – mais, avant tout, cette santé mitochondriale améliore la fonction du cerveau, ce qui est tout de même l’objectif ultime des chercheurs comme des patients", conclut le spécialiste.

La stratégie, qui doit encore être testée chez l'humain, pourrait également être appliquée à d’autres affections comme la maladie de Parkinson, caractérisée elle aussi par des anomalies mitochondriales et métaboliques. Des chercheurs de l'Université d'Etat du Michigan (USA) ont également contribué à ces travaux.

ats