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By Michael Haederle

Un scientifique de l'UNM met au point une nouvelle méthode pour identifier les microplastiques dans les tissus cérébraux des patients atteints de démence

La neuropathologiste de l'UNM, Elaine Bearer, utilise la lumière ultraviolette dans une nouvelle méthode pour détecter et identifier de minuscules morceaux de microplastique dans les tissus cérébraux des patients atteints de démence.

En décembre dernier, la neuropathologiste Elaine Bearer, MD, PhD, de l'Université du Nouveau-Mexique, étudiait méthodiquement des échantillons de tissus cérébraux de deux patients décédés atteints de démence lorsqu'elle a remarqué quelque chose de particulier.

« Je vois des choses au microscope et je n'arrive pas à déterminer ce que c'est », se souvient Bearer, professeur émérite au département de pathologie de l'UNM et directeur du centre de neuropathologie du centre de recherche sur la maladie d'Alzheimer de l'UNM (ADRC). « Ce sont d'étranges choses marron grumeleuses. »

C'était le prologue d'un roman policier scientifique.

Les pathologistes utilisent généralement une variété de colorants pour mettre en évidence et classer les structures microscopiques dans les tissus, mais ces minuscules taches ont résisté à l’identification, a déclaré Bearer. Puis une collègue – Natalie Adolphi, PhD – lui a suggéré d’envoyer les échantillons à Matthew Campen, PhD, professeur émérite à la faculté de pharmacie, qui a trouvé un moyen d’extraire et de quantifier les microplastiques dans les tissus humains. 

Les microplastiques se forment lorsque le plastique se dégrade et se décompose au fil des décennies, souvent à cause de l’exposition aux rayons ultraviolets (UV) du soleil. Les scientifiques signalent que les microplastiques sont désormais si omniprésents dans l’environnement qu’ils ont trouvé leur chemin dans la chaîne alimentaire – et dans le corps humain.

Le laboratoire de Campen a documenté des quantités importantes de microplastiques dans les cerveaux humains stockés dans des dépôts de tissus. Mais lorsque Marcus Garcia, PharmD, RPh, chercheur postdoctoral, a testé les tissus cérébraux des patients atteints de démence que Bearer avait étudiés, il a isolé environ 20 grammes de plastique, soit une quantité bien supérieure à celle présente dans les cerveaux « normaux ».

Elle savait désormais que les deux patients atteints de démence – dont l’un souffrait de la maladie d’Alzheimer et l’autre de la maladie de Binswanger – avaient des quantités excessives de plastique dans leur cerveau. Le directeur de l’ADRC, le Dr Gary Rosenberg, avait suivi le patient de Binswanger pendant sept ans avant son décès.

« La première chose que j'ai faite a été de prendre quelques plastiques purifiés de la mallette de Binswanger et de les examiner au microscope électronique », a déclaré Bearer. « Ils ne ressemblent pas aux plastiques que Matt reçoit. Ils sont différents, ils ont une forme différente. En fait, ils ont une composition chimique différente. »

Elle ne parvenait toujours pas à identifier les taches brunes qu’elle avait vues au microscope, mais elle avait une intuition.

« Il est très intéressant de constater qu’il y a beaucoup plus de plastique dans ces cerveaux déments que dans les cerveaux normaux. Je voulais savoir si ces dépôts bruns étaient du plastique, mais il n’y avait aucun moyen de les colorer spécifiquement pour les plastiques. »

- Elaine Bearer, M.D., Ph.D.Professeur émérite, Département de pathologie et de neuropathologie de l'UNM Directeur principal, Centre de recherche sur la maladie d'Alzheimer de l'UNM

Au cours d'un bref congé sabbatique au California Institute of Technology en septembre, Bearer a utilisé un microscope à balayage laser confocal pour étudier des échantillons purifiés des plastiques que l'équipe de Campen avait isolés. Elle a exposé les particules de plastique à 10 lasers émettant un large spectre de longueurs d'onde de lumière et a finalement trouvé celui qui les faisait fluorescer, de sorte qu'elles émettaient de la lumière à une longueur d'onde légèrement plus longue.

De retour au Nouveau-Mexique, elle a réexaminé les échantillons de tissu cérébral en les éclairant avec la même longueur d’onde et a constaté que les taches brunes dans le tissu fluoresçaient, confirmant qu’il s’agissait de morceaux de microplastique.

Bearer, qui avec Campen et Adolphi a publié une préimpression d'un article documentant ses découvertes sur le site Biorxiv le 27 novembre, a partagé sa découverte avec ses pairs et a récemment présenté ses conclusions lors d'une réunion de la Society for Neuroscience et a soumis un article pour publication dans la revue de la Société internationale de résonance magnétique en médecine.

« J'ai maintenant parlé avec quatre autres neuropathologistes à travers le pays », a-t-elle déclaré. « Je leur ai montré mes photos et ils ont dit : « Oh mon Dieu, j'ai aussi vu ça. Je les ai vus dans mes spécimens et je n'ai pas pu les colorer. Je ne savais pas ce que c'était. » Puis je leur ai montré que c'était du plastique, et ils ont répondu : « Bien sûr. » »

Les résultats de Bearer, associés à ceux du laboratoire Campen, ouvrent des perspectives intéressantes. Une accumulation excessive de plastique dans le cerveau pourrait-elle déclencher des symptômes de démence ? Ou bien, les personnes atteintes de démence sont-elles moins capables d'éliminer les microplastiques du cerveau, ce qui conduit à une accumulation ?

Bearer estime qu'il est trop tôt pour le dire. « Je n'ai pas assez d'échantillons pour établir des statistiques, et je ne peux pas dire – parce que je ne m'intéresse qu'aux personnes décédées – que le plastique n'est pas la cause du problème. »

À l’avenir, elle espère examiner d’autres tissus cérébraux de patients participant aux études ADRC pour en savoir plus sur les endroits où les microplastiques ont le plus tendance à s’accumuler. Elle espère également pouvoir diagnostiquer la pathologie de la démence chez des patients vivants grâce à l’imagerie par résonance magnétique.

Bearer affirme que l'ADRC, qui a reçu un financement complet des National Institutes of Health plus tôt cette année, apporte de nouvelles ressources aux patients atteints de démence au Nouveau-Mexique et offre un lieu aux chercheurs des sciences de la santé de l'UNM pour collaborer entre disciplines.

« L’ADRC nous permet de disposer de fonds pour faire des choses pour les Néo-Mexicains que nous n’avions pas auparavant », a-t-elle déclaré. « Ces découvertes proviennent de cette constellation d’experts que nous avons en quelque sorte réunis ici. C’est cette confluence de ces expertises qui se réunissent pour répondre à ces questions cruciales. »

Découvrez-en davantage sur la découverte et la mesure des microplastiques dans le cerveau humain ci-dessous.

Des chercheurs de l’UNM découvrent des niveaux alarmants de microplastiques dans le cerveau humain – et les concentrations augmentent avec le temps

Les microplastiques – de minuscules morceaux de polymères dégradés omniprésents dans notre air, notre eau et notre sol – se sont logés dans tout le corps humain, y compris dans le foie, les reins, le placenta et les testicules, au cours du dernier demi-siècle.

Des chercheurs de l’Université des sciences de la santé du Nouveau-Mexique ont découvert des microplastiques dans le cerveau humain, à des concentrations bien plus élevées que dans d’autres organes. Pire encore, l’accumulation de plastique semble augmenter au fil du temps, ayant augmenté de 50 % au cours des huit dernières années seulement.

Dans une nouvelle étude publiée dans Nature Medicine, une équipe dirigée par le toxicologue Matthew Campen, PhD, professeur distingué et régent au Collège de pharmacie de l'UNM, a rapporté que les concentrations de plastique dans le cerveau semblaient plus élevées que dans le foie ou les reins, et plus élevées que les rapports précédents pour les placentas et les testicules.

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