Étude sur l’accumulation de la protéine tau dans les vaisseaux sanguins cérébraux de la maladie d’Alzheimer

Introduction

La maladie d’Alzheimer est une maladie caractérisée par la neurodégénérescence, dont les principales caractéristiques pathologiques incluent les plaques amyloïdes et les enchevêtrements neurofibrillaires (NFTs). Ces enchevêtrements sont constitués de protéines tau, et ces changements pathologiques sont étroitement liés à la sévérité et à la progression de la maladie d’Alzheimer. Par conséquent, il est extrêmement important d’étudier les mécanismes d’accumulation de la protéine tau et son impact sélectif sur les neurones.

Source de l’étude et informations sur les auteurs

Cet article de recherche, publié dans le journal Acta Neuropathologica, est intitulé «Brain vasculature accumulates tau and is spatially related to tau tangle pathology in Alzheimer’s disease». Les auteurs incluent Zachary Hoglund, Nancy Ruiz-Uribe, Eric Del Sastre, parmi d’autres. Ils proviennent du Massachusetts General Hospital et de la Harvard Medical School.

Processus de recherche et méthodes expérimentales

Cette étude visait à explorer la distribution de la protéine tau dans les vaisseaux sanguins cérébraux de la maladie d’Alzheimer et sa relation spatiale avec les enchevêtrements neurofibrillaires. Le processus de recherche spécifique est le suivant:

a) Processus de recherche

1. Collecte d’échantillons de tissus cérébraux humains:

   • Les échantillons proviennent du Centre de Recherche sur la maladie d’Alzheimer du Massachusetts, incluant 6 patients atteints de la maladie d’Alzheimer et 6 sujets témoins âgés normaux.

2. Séparation des vaisseaux sanguins et préparation des sections tissulaires:

   • Utilisation de lames pour couper le tissu cérébral en tranches de 2 mm, homogénéisation dans un tampon froid.
   • Séparation des vaisseaux sanguins par centrifugation, suivie de diverses expériences.

3. Expériences de déplétion du cholestérol et immunohistochimie:

   • Traitement des échantillons tissulaires avec du sulfate de dodécyle de sodium pour éliminer les lipides, suivi d’une coloration par anticorps multiples.
   • Immunohistochimie ciblant la protéine tau, les vaisseaux sanguins (GLUT1), les neurones (HUD), etc.

4. Clairance des tissus et imagerie en trois dimensions:

   • Utilisation de la méthode de perfusion lymphatique pour traiter la clairance des tissus, permettant une analyse d’images haute résolution en trois dimensions du tissu cérébral.

5. Analyse des données:

   • Utilisation d’outils d’apprentissage automatique comme ilastik et MATLAB pour segmenter les données d’imagerie, effectuer des analyses quantitatives et déterminer les relations spatiales.

b) Résultats de la recherche

1. Accumulation de la protéine tau dans les vaisseaux sanguins cérébraux:

   • Une coloration significative de la tau phosphorylée a été observée dans les vaisseaux sanguins cérébraux des patients atteints de la maladie d’Alzheimer, avec une tendance réduite autour des tissus environnants des vaisseaux.
   • Aucune accumulation similaire de tau n’a été découverte dans les échantillons du groupe témoin.

2. Distribution de la protéine tau selon différents types de vaisseaux sanguins:

   • Des analyses supplémentaires montrent que la protéine tau s’accumule principalement dans les petites artères et non dans les microvaisseaux.
   • La marquage avec l’actine musculaire lisse (SMA) a confirmé ces vaisseaux artériels.

3. Fréquence et distribution de l’accumulation de tau dans les vaisseaux sanguins:

   • À travers l’analyse quantitative de plus de 1 000 segments de vaisseaux, il a été découvert que l’accumulation de tau sur les surfaces vasculaires est plus dense chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer.
   • Les zones d’accumulation de tau présentent une relation spatiale marquée avec les régions de forte pathologie tau.

4. Analyse de la composition de la protéine tau:

   • Des analyses par western blot révèlent une augmentation significative de la quantité totale de tau, ainsi que de ses formes phosphorylées spécifiques, incluant les sites de phosphorylation t181 et t217, dans les vaisseaux sanguins cérébraux des patients atteints de la maladie d’Alzheimer.

5. Relation entre la protéine tau des vaisseaux sanguins et les enchevêtrements neurofibrillaires:

   • Une analyse préliminaire montre que l’augmentation de la protéine tau sur les surfaces vasculaires est étroitement liée à l’accumulation des NFT dans les neurones voisins.

c) Conclusion et valeur de la recherche

L’étude a montré que la protéine tau s’accumule non seulement à l’intérieur des cellules, mais aussi dans les vaisseaux sanguins cérébraux des patients atteints de la maladie d’Alzheimer. Cette accumulation pourrait influencer le processus de clairance de la protéine tau, contribuant ainsi à la progression pathologique. Les conclusions spécifiques sont les suivantes:

• Signification scientifique: La découverte que la protéine tau s’accumule dans les vaisseaux sanguins cérébraux suggère un rôle important dans la progression pathologique de la maladie d’Alzheimer.
• Valeur applicative: Cela ouvre de nouvelles perspectives pour améliorer les stratégies thérapeutiques de la maladie d’Alzheimer, en particulier celles ciblant les mécanismes de clairance de la protéine tau liée aux vaisseaux sanguins.

d) Points forts de la recherche

Cette étude met en lumière l’importance de l’accumulation de la protéine tau dans les vaisseaux sanguins cérébraux de la maladie d’Alzheimer et en clarifie la relation spatiale avec les enchevêtrements neurofibrillaires, offrant ainsi de nouvelles perspectives de recherche et des cibles d’intervention clinique.

e) Autres informations précieuses

L’étude a également utilisé des techniques avancées de clairance des tissus et d’imagerie tridimensionnelle, examinant en détail la distribution de la protéine tau et sa relation avec les vaisseaux cérébraux. Cette technologie fournit des outils importants pour l’analyse à haute résolution d’échantillons de tissus de grande taille.

Conclusion

Cette étude offre de nouvelles preuves de l’accumulation de la protéine tau dans la maladie d’Alzheimer et de son rôle potentiel dans les vaisseaux sanguins cérébraux, soutenant ainsi le rôle crucial des vaisseaux sanguins dans la clairance de la pathologie tau. Cette découverte est non seulement significative pour comprendre les mécanismes pathologiques de la maladie d’Alzheimer, mais elle fournit également une base scientifique pour le développement de nouvelles approches d’intervention futures.