La luminothérapie est prometteuse en tant que traitement non invasif pour la maladie d'Alzheimer

Des modifications des ondes cérébrales appelées oscillations gamma ont été observées dans plusieurs troubles cérébraux, notamment chez des patients atteints de la maladie d'Alzheimer. Maintenant, une étude sur des souris suggère qu'un type de luminothérapie - où la lumière vacillante brille dans les yeux et induit des oscillations gamma dans le cerveau - peut offrir un traitement non invasif pour la maladie d'Alzheimer.
Les chercheurs suggèrent qu'une thérapie par la lumière pourrait être utilisée pour réduire les plaques de bêta-amyloïde chez les patients atteints d'Alzheimer.

Les chercheurs - du Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge - rapportent leurs conclusions dans la revue La nature.

L'une des caractéristiques de la maladie d'Alzheimer est la formation de dépôts protéiques défectueux appelés plaques bêta-amyloïdes, qui seraient toxiques pour les cellules du cerveau et interfèrent avec le fonctionnement normal du cerveau.

Des recherches antérieures ont également suggéré que les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer avaient des oscillations gamma altérées. On pense que ces ondes cérébrales - dans l'intervalle de 25 à 80 hertz ou des cycles par seconde - sont nécessaires au fonctionnement normal de processus tels que la mémoire, la perception et l'attention.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs du MIT ont découvert que les souris génétiquement modifiées pour développer la maladie d'Alzheimer présentaient des oscillations gamma réduites avant la formation des plaques bêta-amyloïdes et une diminution des compétences d'apprentissage et de mémoire indispensables pour résoudre un labyrinthe.

L'auteure principale Li-Huei Tsai, professeure de neurosciences, et ses collègues ont ensuite montré que l'induction d'oscillations gamma avec un schéma de scintillement réduit les taux cérébraux de bêta-amyloïde chez les souris pré-plaque et les plaquettes plus âgées. souris.

Le professeur Tsai dit que davantage de recherches doivent être effectuées avant de pouvoir dire si la thérapie fonctionne pour des patients humains atteints de la maladie d'Alzheimer. Elle explique:

"C'est un grand" si ", parce que beaucoup de choses ont été montrées à la souris, seulement pour échouer chez l'homme. Mais si les humains se comportent de la même manière en réponse à ce traitement, je dirais que le potentiel est énorme c'est tellement non invasif, et c'est tellement accessible. "

Les oscillations gamma réduisent l'amyloïde bêta dans l'hippocampe

La maladie d'Alzheimer est un trouble cérébral progressif et irréversible qui détruit la pensée et la mémoire et prive les gens de leur capacité à mener une vie autonome et à prendre soin d'eux-mêmes.

• Environ 5,4 millions d'Américains vivent avec la maladie d'Alzheimer
• C'est la seule maladie parmi les 10 premières causes de décès aux États-Unis qui ne peut être prévenue, guérie ou ralentie
• Près de 1 dollar sur 5 de l'assurance-maladie est consacré à la maladie d'Alzheimer et à d'autres démences.

En savoir plus sur la maladie d'Alzheimer

Les estimations suggèrent que 47 millions de personnes dans le monde vivent avec une démence, parmi lesquelles la maladie d'Alzheimer est la cause la plus fréquente. Ce nombre devrait atteindre 132 millions en 2050.

Bien que les causes exactes de la maladie d'Alzheimer soient inconnues, les scientifiques savent que les personnes touchées par la maladie subissent des modifications cérébrales toxiques complexes, comme la formation de plaques bêta-amyloïdes, qui peuvent survenir dix ans ou plus avant l'apparition de problèmes de mémoire.

Pour l'étude, les chercheurs ont induit des oscillations gamma à 40 hertz dans l'hippocampe, une région du cerveau importante pour la formation et la récupération des souvenirs. Ils ont utilisé une approche appelée optogénétique pour stimuler un groupe de cellules appelées interneurones, qui synchronisent l'activité gamma des cellules cérébrales qui communiquent entre elles.

Après une heure de stimulation à 40 hertz, les chercheurs ont découvert que les taux de protéines bêta-amyloïdes dans l'hippocampe avaient diminué de 40 à 50%. Cela ne s'est pas produit à d'autres fréquences qu'ils ont essayé.

Les chercheurs ont ensuite construit un dispositif comprenant une bande de LED qui peut être programmée pour scintiller à différentes fréquences et peut induire des oscillations gamma dans le cerveau lorsqu'elles brillent dans les yeux.

Ils ont constaté qu'une heure d'exposition à un scintillement de lumière à 40 hertz établissait des oscillations gamma et réduisait de moitié les taux de bêta-amyloïde dans le cortex visuel des souris aux premiers stades de la maladie d'Alzheimer. Cependant, les protéines bêta-amyloïdes sont remontées à leurs niveaux précédents dans les 24 heures.

Les oscillations gamma augmentent la clairance par les cellules de la microglie

Lors d’autres tests avec une exposition plus longue chez la souris à des stades plus avancés de la maladie d’Alzheimer, les chercheurs ont constaté une réduction sensible des taux de bêta-amyloïde et des dépôts de plaques.

Ils étudient actuellement combien de temps ces effets durent et s'ils peuvent également générer des oscillations gamma au-delà du cortex visuel.

Les chercheurs ont également découvert que les oscillations gamma réduisaient une autre caractéristique de la maladie d'Alzheimer: les protéines tau anormales qui forment des enchevêtrements dans le cerveau.

Enfin, l'équipe a également montré que les oscillations gamma améliorent la capacité du cerveau à éliminer les protéines défectueuses. Ce travail est normalement effectué par des cellules immunitaires appelées microglies, explique le professeur Tsai. "Ils absorbent les substances toxiques et les débris cellulaires, nettoient l'environnement et maintiennent les neurones en bonne santé."

Chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer, les cellules microgliales deviennent inflammatoires et sécrètent des substances chimiques toxiques pour les cellules du cerveau. Mais lorsqu'ils ont augmenté les oscillations gamma chez les souris, les chercheurs ont constaté que leurs cellules microgliales avaient changé de forme et étaient actives dans l'élimination des protéines bêta-amyloïdes.

Le professeur Tsai dit qu'il semble que stimuler les oscillations gamma agisse de deux manières: il réduit la production de bêta-amyloïde et augmente également leur clairance par les cellules de la microglie.

"Cette annonce importante pourrait annoncer une percée dans la compréhension et le traitement de la maladie d'Alzheimer, une terrible maladie qui affecte des millions de personnes et leurs familles dans le monde entier."

Michael Sipser, doyen de l'école des sciences du MIT

La vidéo suivante du MIT résume la recherche et ses implications:

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