La protéine tau défectueuse perturbe le transport à l'intérieur des neurones
Dans la maladie d'Alzheimer, la protéine tau s'accumule dans les neurones sous une forme anormale. Une nouvelle étude montre comment ce changement désorganise le réseau de transport interne des cellules nerveuses, un système indispensable à leur survie.
Tau est une protéine qui soutient normalement la structure interne des neurones. Elle se fixe aux microtubules, de minuscules tubes qui traversent la cellule comme un squelette interne. Les nutriments, les déchets et les organites sont tous acheminés le long de ces tubes. Dans la maladie d'Alzheimer et d'autres tauopathies (maladies liées à tau), la protéine tau devient hyperphosphorylée : un nombre anormalement élevé de groupes phosphate s'y accrochent, ce qui modifie son comportement.
Tau forme normalement une enveloppe protectrice
Dans les neurones sains, tau se lie à d'autres molécules de tau pour former une enveloppe continue autour des microtubules. Cette enveloppe contrôle quelles protéines de transport peuvent circuler le long des tubes et lesquelles ne le peuvent pas. La tau hyperphosphorylée n'assure plus ce rôle : elle ne parvient pas à former cette enveloppe, se répartit de façon plus dispersée le long du neurone et se détache plus rapidement des microtubules.
Cela a des conséquences concrètes sur le transport. Les chercheurs, qui ont publié leurs résultats dans eLife, ont étudié deux types de protéines de transport : KIF5C et KIF1A. Normalement, tau inhibe fortement KIF1A. Avec la tau hyperphosphorylée, cette inhibition se dégrade et perturbe le déplacement des lysosomes, les structures chargées de recycler les déchets cellulaires. Ce transport lysosomal est indispensable pour éliminer les matériaux cellulaires endommagés.
Un dysfonctionnement précoce dans l'élimination des déchets cellulaires
Ce transport lysosomal perturbé pourrait être un signe précoce de neurodégénérescence, survenant avant les lésions neuronales visibles aux stades avancés d'Alzheimer. Les chercheurs ont observé que des souris chez lesquelles tau avait été supprimée présentaient un profil similaire à celui des souris avec tau hyperphosphorylée : dans les deux cas, les lysosomes se déplaçaient trop vite et de façon incontrôlée. Cela suggère que tau joue le rôle d'un frein régulateur, et qu'une quantité insuffisante de tau comme une forme altérée de cette protéine engendrent des problèmes.
L'étude ne précise pas comment ces résultats pourraient se traduire en traitements pour les patients atteints d'Alzheimer. Elle offre néanmoins aux chercheurs une image plus nette de la façon dont les anomalies de tau provoquent des dommages neuronaux bien avant la mort des cellules nerveuses.
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Recherche par exemple :
- tau hyperphosphorylation microtubule transport
- lysosomal dysfunction tauopathy
- KIF1A motor protein neurodegeneration