Mécanisme qui «fait fondre» les amas de protéines peut conduire à de nouveaux traitements contre la maladie de Parkinson

Une nouvelle étude fournit de nouvelles informations sur une méthode moléculaire possible pour réduire les corps de Lewy - des amas de protéines trouvés dans la région du cerveau qui perd des cellules dopaminergiques chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson.
L'étude propose deux manières dont un complexe protéique peut influencer la formation de corps de Lewy dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie de Parkinson.

La recherche de l’École de médecine de l’Université Wayne State à Detroit, MI, est publiée dans The Journal of Biological Chemistry.

Aux États-Unis, il y a plus d'un million de personnes atteintes de la maladie de Parkinson, une maladie dévastatrice et actuellement incurable, qui affecte le mouvement et la coordination. Au fur et à mesure de sa progression, la maladie diminue progressivement la capacité de marcher, de parler et de mener une vie indépendante.

Bien que personne n'ait encore découvert les causes de la maladie de Parkinson, nous savons qu'ils tuent les cellules dopaminergiques dans le cerveau. La dopamine est un messager chimique essentiel pour envoyer des signaux cérébraux qui contrôlent un certain nombre de fonctions, y compris le mouvement.

Les cellules libérant de la dopamine les plus touchées par la maladie de Parkinson sont situées dans une région du cerveau moyen appelée substance noire compacte. Une caractéristique de la maladie de Parkinson est l’accumulation et la propagation progressive des amas de protéines appelés corps de Lewy dans cette région. Les corps de Lewy contiennent plusieurs protéines, la plus commune étant appelée alpha-synucléine.

Comme les études montrent des liens étroits entre la présence de corps de Lewy et les symptômes cliniques de la maladie de Parkinson, de nombreux scientifiques concluent qu’ils accélèrent la maladie, ce qui a incité à rechercher des moyens de prévenir ou de débarrasser les amas de protéines.

La nouvelle étude, dirigée par Assia Shisheva, professeur de physiologie, décrit un pas en avant dans la recherche d’un moyen possible de «fondre» les corps de Lewy trouvés dans la maladie de Parkinson.

Pendant quelques années, le laboratoire du professeur Shisheva a étudié la manière dont le comportement de trois protéines à l'intérieur des cellules est impliqué dans la maladie. Les protéines sont deux enzymes appelées PIKfyve et Sac3 et une protéine accessoire appelée ArPIKfyve.

Les chercheurs ont découvert que ces protéines sont impliquées dans le contrôle du trafic de matériel vers le système digestif de la cellule. Ils ont également constaté que si l'enzyme Sac3 n'est pas liée et protégée par ArPIKfyve, elle accélère la mort dans la cellule.

D'autres découvertes montrent que les mutations dans Sac3 sont liées à la maladie dégénérative du cerveau chez l'homme, alors que les mutations dans PIKfyve sont liées à une maladie relativement bénigne dans la cornée de l'?il.

Deux voies possibles pour lesquelles le complexe protéique déclenche la maladie de Parkinson

Ensemble, toutes ces découvertes ont amené le professeur Shisheva et ses collègues à conclure que le double complexe ArPIKfyve-Sac3 a des fonctions distinctes dans le cerveau et ils ont cherché des protéines qui interagissent spécifiquement avec lui.

La nouvelle étude décrit une interaction précédemment inconnue entre ArPIKfyve-Sac3 et Synphilin-1, une protéine déjà connue pour être impliquée dans le développement de la maladie de Parkinson par son interaction avec l'alpha-synucléine. les protéines présentes dans les dépôts de corps de Lewy. Shisheva note:

"Notre étude a révélé que le complexe ArPIKfyve-Sac3 est un inhibiteur efficace de la formation d'agrégats par Synphilin-1."

L'équipe a également constaté que si les niveaux de Sac3 devenaient excessifs, ils déclenchent alors l'auto-agrégation des protéines et l'agglutination par Synphilin-1. Cela confirme que des recherches récentes menées au Japon et qui ont révélé que le Sac3 s'accumule dans les corps de Lewy sont excessives.

Les chercheurs concluent donc que le complexe ArPIKfyve-Sac3 peut déclencher la maladie de Parkinson de deux manières. L'une des solutions est que les niveaux d'ArPIKfyve-Sac3 sont trop bas et que les niveaux de Sac3 sont trop élevés.

Ils proposent que l'augmentation des niveaux du complexe ArPIKfyve-Sac3 puisse avoir un effet bénéfique sur la maladie de Parkinson.

Shisheva suggère que le complexe ArPIKfyve-Sac3 fonctionne en déplaçant la Synphilin-1 d'une forme agglutinante vers une forme plus soluble.

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