Des images à haute résolution révèlent des similitudes dans les structures protéiques entre la maladie d'Alzheimer et le syndrome de Down

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Plus de 90 % des personnes atteintes du syndrome de Down, la maladie chromosomique la plus courante chez l'homme et la cause génétique la plus fréquente de déficience intellectuelle, reçoivent un diagnostic de maladie d'Alzheimer entre 55 et 60 ans.

Une nouvelle étude récemment publiée dans Nature Biologie structurale et moléculaire utilise une technologie d'imagerie par microscopie cryoélectronique de pointe pour déterminer s'il existe des différences entre les structures protéiques des personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer et de celles atteintes à la fois de la maladie d'Alzheimer et du syndrome de Down.

“Tout comme dans la maladie d'Alzheimer, le phénotype neuropathologique chez les personnes atteintes du syndrome de Down et de la maladie d'Alzheimer est caractérisé par la présence d'amyloïde β (Aβ) et par une accumulation anormale de protéine tau”, a déclaré Ruben Vidal, Ph.D., du Luella McWhirter. Professeur Martin de recherche clinique sur la maladie d'Alzheimer à la faculté de médecine de l'université d'Indiana et chercheur principal de l'étude.

“Les structures des filaments Aβ et tau dans le syndrome de Down n'ont pas été étudiées auparavant et on ne sait pas si elles sont différentes de celles de la maladie d'Alzheimer.”

Les chercheurs ont étudié des images de filaments Aβ et tau, présents chez les personnes atteintes du syndrome de Down, et les ont comparées à celles observées dans la forme la plus courante de la maladie d'Alzheimer. Ils ont découvert que les structures protéiques des filaments Aβ et tau chez les personnes atteintes du syndrome de Down et de la maladie d'Alzheimer présentent des similitudes avec celles trouvées dans la maladie d'Alzheimer.

Vidal a déclaré que leurs découvertes pourraient conduire à de meilleurs traitements pour les patients atteints de la maladie d'Alzheimer et les personnes atteintes du syndrome de Down.

“Cette étude est la première comparaison au niveau quasi atomique des filaments Aβ et tau entre des individus atteints à la fois du syndrome de Down et de la maladie d'Alzheimer et des individus atteints uniquement de la maladie d'Alzheimer”, a déclaré Vidal.

“Il est important de noter que l'étude a révélé des variations dans la structure de l'Aβ, mais aucune variation substantielle dans la structure des filaments tau entre les individus atteints de la maladie d'Alzheimer et du syndrome de Down et de la maladie d'Alzheimer. Cela conforte la notion de mécanismes communs opérant chez les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer sporadique. et chez les personnes atteintes du syndrome de Down et de la maladie d'Alzheimer.

« Ces connaissances sont cruciales pour comprendre la maladie d'Alzheimer chez les personnes atteintes du syndrome de Down et pour évaluer si les adultes atteints des deux maladies pourraient être inclus dans les essais cliniques sur la maladie d'Alzheimer. Les personnes atteintes du syndrome de Down vivent plus longtemps que jamais, mais presque toutes meurent de la maladie d'Alzheimer. quand ils vieilliront.”

Vidal, également chercheur au Stark Neurosciences Research Institute de l'IU School of Medicine, a déclaré que l'équipe de recherche avait utilisé la microscopie électronique cryogénique pour obtenir une vue rapprochée en 3D de la structure des filaments Aβ et tau chez deux individus atteints à la fois du syndrome de Down et de la maladie d'Alzheimer. . L'étude a révélé deux nouveaux types de filaments Aβ dans le compartiment vasculaire avec des structures différentes de celles précédemment rapportées dans la maladie d'Alzheimer.

Vidal a déclaré que les résultats de l'étude montrent qu'il est important d'inclure les personnes atteintes à la fois du syndrome de Down et de la maladie d'Alzheimer dans les essais cliniques ciblant les filaments Aβ ou tau. Il a déclaré qu’il existe des similitudes entre les mécanismes en jeu dans l’agrégation amyloïde, mais que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si les différences observées dans les dépôts vasculaires d’Aβ sont uniques aux personnes atteintes du syndrome de Down.

« Nous sommes ravis que nos techniques d'imagerie cryo-EM et de modélisation 3D aient facilité la détermination des structures atomiques des fibrilles bêta-amyloïdes et tau chez les personnes atteintes du syndrome de Down, mettant ainsi en lumière le lien entre le syndrome de Down et la maladie d'Alzheimer », a déclaré Wen Jiang. , Ph.D., professeur de biologie à l'Université Purdue et auteur co-correspondant de l'étude.

« Nous avons la chance de disposer de l'installation Purdue Cryo-EM, qui fournit des ressources et des services exceptionnels qui ont rendu cette recherche possible. Nous sommes reconnaissants envers les patients qui ont fait don de leur cerveau à la recherche.

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