Les traces métalliques pourraient aider à expliquer comment la maladie d'Alzheimer endommage le cerveau.
Un groupe de scientifiques affirme avoir fait une découverte surprenante et potentiellement très importante dans le cerveau de deux personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer : des traces d'une forme particulière de fer et de cuivre profondément à l'intérieur des dépôts de plaque amyloïde, un marqueur clé de la maladie mortelle. La découverte soulève davantage de questions sur le développement de la maladie d'Alzheimer et pourrait un jour indiquer une nouvelle voie pour détecter ou traiter le dysfonctionnement sous-jacent qui la provoque.
Le fer et le cuivre sont des éléments présents en infimes quantités dans tout le corps, y compris dans le cerveau. Ils peuvent remplir de nombreuses fonctions importantes, comme faire partie d'enzymes essentielles à notre fonction saine. Les deux peuvent avoir des états d'oxydation différents lorsqu'ils font partie d'un composé, ce qui signifie qu'ils perdent ou gagnent des électrons. Parce que certaines formes de ces éléments peuvent être dangereuses pour nous, déclenchant des réactions chimiques qui endommagent les cellules, le corps régule généralement bien les types de fer et de cuivre qui doivent être présents dans notre système à un moment donné.
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Cependant, la régulation de ces métaux ne semble pas fonctionner aussi bien dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer. Les personnes atteintes de la maladie développent des dépôts de bêta-amyloïde et de tau mal repliés, appelés respectivement plaques et enchevêtrements. Et certaines preuves suggèrent que des formes toxiques de fer et de cuivre peuvent être trouvées à l'intérieur de ces plaques.
Pour mieux comprendre ce lien possible, des chercheurs au Royaume-Uni, en Allemagne et aux États-Unis ont collaboré à une nouvelle étude, publiée mercredi dans Science Advances. Ils ont utilisé un type d'imagerie aux rayons X pour analyser la composition chimique spécifique des plaques prélevées dans le cerveau de deux donneurs décédés atteints d'une grave maladie d'Alzheimer. Ils ont ensuite trouvé des nanoparticules élémentaires et métalliques de fer et de cuivre dans les noyaux de ces plaques, ce qui signifie que les éléments n'avaient aucune oxydation – aucun électron manquant ou ajouté.
Bien que certaines espèces de bactéries, de champignons et de plantes soient connues pour produire ce type de métaux, c'est la première fois que ce type de fer et de cuivre est documenté dans les tissus humains, selon les auteurs. Et cela peut aider à expliquer comment les plaques endommagent le cerveau.
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“Les formes métalliques du fer et du cuivre que nous avons observées ont des propriétés chimiques et magnétiques nettement différentes de leurs formes d'oxydes moins réactives, dans lesquelles le fer et le cuivre sont principalement stockés dans le corps humain”, auteur principal Neil Telling, professeur de nanophysique biomédicale à Keele Université du Royaume-Uni, a déclaré Gizmodo dans un e-mail. « Les surfaces du cuivre et du fer métalliques sont très instables et réagissent facilement avec leur environnement, avec le potentiel de causer des dommages aux cellules du cerveau. »
Bien sûr, des découvertes potentielles comme celle-ci doivent être étudiées plus avant et validées par d'autres chercheurs avant d'être acceptées comme vraies. Même s'il s'agit d'une véritable trouvaille, de nombreuses questions restent sans réponse. Il n'est pas encore confirmé, par exemple, si ces métaux ne peuvent être trouvés que dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer. Au-delà de cela, leur origine exacte reste un mystère, bien que des recherches antérieures de l'équipe de Telling et d'autres suggèrent que les plaques amyloïdes peuvent déclencher des réactions chimiques capables de convertir des formes moins réactives de ces éléments en quelque chose de plus dangereux. Certaines études ont également soulevé la possibilité que les plaques amyloïdes puissent nous protéger de ces métaux toxiques, a noté Telling, de sorte que la relation entre tous ces facteurs peut être plus compliquée que nous le pensons.
Dans tous les cas, Telling et son équipe prévoient de continuer à approfondir ce sujet. Et si ce domaine reste prometteur, il pourrait très bien conduire à de nouvelles directions dans la compréhension de la maladie d'Alzheimer et d'autres troubles neurologiques liés à des protéines indésirables, telles que la maladie de Parkinson.
« Cet axe de recherche pourrait à terme conduire à de nouveaux traitements ciblant les métaux ainsi que les protéines amyloïdes actuellement à l'étude », a-t-il déclaré. “L'existence de minuscules particules de fer magnétique dans les plaques pourrait également aider au diagnostic et à surveiller la progression de la maladie, car elles pourraient en principe être détectées par les scanners IRM.”
Ed CaraPostsEmailTwitter
Né et élevé à New York, Ed couvre la santé publique, les maladies et la science animale étrange pour Gizmodo. Il a déjà fait des reportages pour Atlantic, Vice, Pacific Standard et Undark Magazine.