PARKINSON : Un trop plein de calcium dans les neurones ?
Et si le calcium jouait un rôle clé dans le développement de la maladie de Parkinson ? C’est ce que suggère cette étude de l’Université de Cambridge qui constate que des niveaux excessifs de calcium dans les cellules du cerveau peuvent entrainer la formation de grappes toxiques caractéristiques de la maladie de Parkinson et la mort des cellules cérébrales Ces conclusions, présentées dans la revue Nature Communications, en révélant un nouveau mécanisme d’équilibre entre calcium et protéine alpha-synucléine, apportent une toute nouvelle compréhension du développement de la maladie de Parkinson.
La maladie de Parkinson est l'une des nombreuses maladies neurodégénératives causées par le repliement anormal de protéines naturelles et leur agrégation à d'autres protéines, pour former des fibrilles amyloïdes. Ces dépôts amyloïdes d'alpha-synucléine agrégée, connus sous le nom de corps de Lewy, sont caractéristiques de la maladie. Cependant, on ne connait toujours pas précisément l’action de l'alpha-synucléine dans la cellule. On sait seulement que la protéine est impliquée dans divers processus, dont la signalisation chimique dans le cerveau et le mouvement des molécules à l’intérieur et à l’extérieur des terminaisons nerveuses. L'alpha-synucléine doit interagir avec d'autres protéines ou structures pour devenir fonctionnelle, ce qui a rend son étude difficile, explique le Dr Gabriele Kaminski Schierle, du département de biotechnologie de Cambridge.
Calcium, alpha-synucléine et synapses : cette étude révèle donc l’action du calcium sur l'interaction entre l'alpha-synucléine, la protéine associée à la maladie de Parkinson et les synapses -ces petites structures membranaires qui permettent la signalisation neuronale dans le cerveau-. Ainsi, des niveaux excessifs de calcium ou d'alpha-synucléine peuvent déclencher une réaction en chaîne qui mène à la mort des cellules cérébrales. C’est grâce à des techniques de microscopie de super-résolution, que les scientifiques ont pu observer le comportement de l'alpha-synucléine à l’intérieur des cellules. Dans les neurones, le calcium joue un rôle dans la libération des neurotransmetteurs. Ici, les chercheurs constatent que lorsque les niveaux de calcium augmentent dans les cellules nerveuses, par exemple lors de la signalisation neuronale, l'alpha-synucléine se lie aux synapses en de multiples points de liaison, ce qui suggère que le rôle normal de l'alpha-synucléine est de contribuer à la transmission chimique de l'information à travers les cellules nerveuses.
Le calcium influence la façon dont l'alpha-synucléine interagit avec les vésicules synaptiques : l'alpha-synucléine apparaît presque comme un capteur de calcium : en présence de calcium, elle change de structure et interagit avec son environnement, ce qui est probablement très important pour son fonctionnement normal. Cependant, l’équilibre calcium et alpha-synucléine est important dans la cellule, et quand il y en a trop de calcium ou trop d’alpha-synucléine, l'équilibre est rompu et ce déséquilibre induit le phénomène d’agrégation menant à la maladie de Parkinson.
Le déséquilibre peut être causé par :
- l’augmentation de la quantité d'alpha-synucléine (duplication génique),
- un ralentissement lié à l'âge de la dégradation de l'excès d'alpha-synucléine,
- une augmentation du taux de calcium dans les neurones,
- une capacité insuffisante d’élimination du calcium dans ces neurones.
Comprendre le rôle de l'alpha-synucléine dans les processus physiologiques ou pathologiques peut contribuer au développement de nouveaux traitements pour la maladie de Parkinson.
Des candidats médicaments permettant de bloquer l’excès de calcium pourraient galement être prometteurs dans le traitement de la maladie de Parkinson.
Source: Nature Communications 19 February 2018 doi:10.1038/s41467-018-03111-4 C-terminal calcium binding of α-synuclein modulates synaptic vesicle interaction
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Cette actualité a été publiée le 21/02/2018 par
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