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Deux personnes regardant un scanner cérébral sur un ordinateur portable
Par El Gibson

Exploration endothéliale

Un chercheur de l'UNM identifie un nouveau biomarqueur de la maladie d'Alzheimer à un stade précoce

Rawan Tarawneh, neurologue de l'Université du Nouveau-Mexique, a identifié un biomarqueur unique qui pourrait conduire à de nouveaux tests de diagnostic pour améliorer la détection de la maladie d'Alzheimer naissante avant l'apparition des symptômes.

Dans un article publié dans le Annales de neurologie clinique et translationnelle en novembre 2022, Tarawneh et ses collègues ont identifié une nouvelle protéine dans le liquide céphalo-rachidien qui peut détecter de manière fiable les lésions endothéliales - dommages aux cellules tapissant les minuscules vaisseaux sanguins du cerveau - dans la maladie d'Alzheimer. En utilisant ce biomarqueur, l'équipe de Tarawneh a découvert que la lésion endothéliale est un contributeur important à la déficience cognitive même dans les premiers stades pré-symptomatiques de la maladie.

Les résultats offrent une lueur d'espoir à plus de six millions d'Américains atteints de la maladie d'Alzheimer, dont plus de 43,000 65 Néo-Mexicains âgés de XNUMX ans et plus, car ils pourraient stimuler la recherche d'interventions médicamenteuses pour prévenir potentiellement les dommages à l'endothélium cérébral.

"Tout cela est nouveau", a déclaré Tarawneh, professeur agrégé au département de neurologie de l'UNM, qui est directeur de la section de neurologie cognitive de l'UNM et directeur de la clinique de la mémoire et du vieillissement. "Ce sont des découvertes nouvelles et passionnantes."

 

Tout cela est nouveau. Nos découvertes sur la valeur de la VE-Cadhérine en tant que marqueur de lésion endothéliale chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer sont nouvelles et passionnantes
- Rawan Tarawne, MD

Dans l'étude de 700 participants cognitifs normaux qui présentaient des biomarqueurs de la maladie d'Alzheimer, Tarawneh a été rejoint par des chercheurs de l'UNM et du Knight Alzheimer's Disease Research Center (ADRC) de l'Université de Washington à St. Louis, dont le directeur de la génomique, Carlos Cruchaga, PhD. Les participants à l'étude, qui étaient inscrits au Knight Washington ADRC, avaient tous subi des examens cliniques, cognitifs, IRM et TEP détaillés et des évaluations de biomarqueurs comprenant la mesure d'un nouveau marqueur de lésion endothéliale appelé cadhérine vasculaire-endothéliale (VEC).

L'équipe de recherche a découvert que, par rapport aux témoins, leurs niveaux de VEC dans le liquide céphalo-rachidien étaient élevés même aux stades de la maladie d'Alzheimer, avant le début de la perte de mémoire. Lorsqu'ils sont combinés avec des biomarqueurs établis de la maladie d'Alzheimer, tels que l'amyloïde et la protéine tau, les taux de VEC dans le liquide céphalo-rachidien ont amélioré la capacité de ces marqueurs à détecter la pathologie précoce de la maladie d'Alzheimer.

"Notre étude suggère que les dommages endothéliaux jouent un rôle important très tôt dans l'évolution de la maladie d'Alzheimer et sont directement liés à la mémoire, aux fonctions cognitives et à la plasticité synaptique", a déclaré Tarawneh.

De plus, les chercheurs ont découvert que les niveaux de VEC étaient corrélés aux résultats cognitifs dans la même mesure que l'amyloïde et la tau à ces premiers stades précliniques, même en ajustant les mesures d'imagerie de la maladie des petits vaisseaux.

« Nous avons constaté que nous pouvions mesurer de manière fiable les lésions endothéliales dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer et que les lésions endothéliales sont en fait corrélées avec les résultats cognitifs, à un degré similaire à l'amyloïde et à la protéine tau. Nous avons également identifié plusieurs voies par lesquelles l'endothélium influence la mémoire et l'apprentissage indépendamment de l'amyloïde et du tau », a-t-elle déclaré. "Donc, cela prouve que, oui, l'endothélium - la muqueuse des vaisseaux sanguins - a une corrélation directe avec les troubles cognitifs."

Pendant des années, les chercheurs se sont concentrés sur les changements observés dans les tissus cérébraux au microscope, notamment la protéine bêta-amyloïde et une autre protéine, appelée tau.

La bêta-amyloïde est une protéine naturelle qui, chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer, s'agglutine à des niveaux anormaux pour former des plaques qui s'accumulent entre les neurones et perturbent la fonction cellulaire. Tau est une protéine qui s'accumule à l'intérieur des neurones. Dans la maladie d'Alzheimer, tau se détache des microtubules qui servent de supports structurels aux neurones et se colle à d'autres molécules tau, formant des enchevêtrements denses.

Les chercheurs tentent toujours de déterminer lesquels de ces changements pourraient causer la maladie d'Alzheimer et lesquels pourraient être le résultat de la maladie.

Pendant longtemps, les lésions endothéliales ont été considérées comme secondaires à la toxicité amyloïde et tau. Cependant, des études récentes ont commencé à faire la lumière sur l'importance de l'endothélium et d'autres constituants vasculaires dans le déclenchement de la cascade d'événements qui conduisent à la maladie d'Alzheimer.

La recherche suggère que non seulement les niveaux toxiques d'amyloïde et les accumulations anormales de tau provoquent des lésions endothéliales, mais que l'inverse est également vrai : une augmentation des niveaux d'amyloïde et de tau pourrait être due à des lésions endothéliales.

"Maintenant, nous voyons que les dommages endothéliaux pourraient être l'événement déclencheur", a déclaré Tarawneh, "et puis l'amyloïde et le tau sont secondaires à cela."

Tarawneh émet l'hypothèse qu'une certaine forme de défaillance microcirculatoire se produit et commence dans les capillaires, où les cellules endothéliales sont endommagées.

"Une fois que l'endothélium est endommagé, il provoque l'agrégation de l'amyloïde et du tau. Et puis l'amyloïde et le tau causent d'autres dommages endothéliaux parce qu'ils sont toxiques », a-t-elle déclaré. "C'est un cercle vicieux."

Au début des années 2000, la grand-mère de Tarawneh a été diagnostiquée avec la maladie d'Alzheimer. Tarawneh a été découragé par le manque de recherche dans le domaine et a donc été poussé à poursuivre une carrière en neurologie et à apprendre ce qui arrive au cerveau dans la maladie d'Alzheimer.

"Même maintenant, nous avons très peu d'options que nous pouvons offrir à nos patients", a-t-elle déclaré. « C'est une expérience terrible à vivre personnellement lorsque vous voyez quelqu'un que vous aimez qui n'est pas capable de vous reconnaître. C'est une situation déchirante.

Pour l'avenir, Tarawneh a déclaré qu'elle souhaitait faire plus de recherches pour comprendre comment l'endothélium est impliqué dans la maladie d'Alzheimer. Ce travail pourrait stimuler d'autres recherches sur l'intervention médicamenteuse dans la prévention et/ou la guérison des lésions endothéliales, a-t-elle déclaré.

"Peut-être que le cibler serait un moyen de traiter la maladie", a déclaré Tarawneh. "C'est une nouvelle voie pour la découverte de médicaments."

En 2020, les National Institutes of Health ont accordé une subvention de 3.1 millions de dollars sur trois ans à l'UNM pour établir un ADRC exploratoire.

Tarawneh prévoit de poursuivre cette recherche par le biais de l'UNM ADRC et du financement qu'elle a reçu de la Grand Challenges Initiative du président de l'UNM, Garnett S. Stokes.

"Mon objectif est de recruter de plus en plus de participants à l'UNM et d'obtenir d'eux des échantillons de liquide céphalo-rachidien et de sang afin que nous puissions valider ces résultats et également développer nos travaux antérieurs", a-t-elle déclaré.

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