Un Américain sur neuf âgé de 65 ans et plus souffrait de la maladie d’Alzheimer en 2022, et d’innombrables autres personnes étaient indirectement touchées en tant que soignants, prestataires de soins de santé et contribuables.
Il n’existe actuellement aucun remède – les traitements disponibles se concentrent principalement sur la prévention en encourageant les facteurs de protection, tels que l’exercice et une alimentation saine, et en réduisant les facteurs aggravants, tels que le diabète et l’hypertension artérielle.
L’un de ces facteurs aggravants est l’infection virale. Les chercheurs ont identifié que certains virus tels que le virus de l’herpès simplex de type 1 (HSV-1, qui cause les boutons de fièvre), le virus varicelle-zona (VZV, qui cause la varicelle et le zona) et le SARS-CoV-2 (qui cause la COVID-19) peuvent entraîner un risque accru de maladie d’Alzheimer et de démence à la suite d’une infection.
Comprendre comment et quand ces virus contribuent à la maladie pourrait aider les scientifiques à développer de nouvelles thérapies pour prévenir la démence. Cependant, les chercheurs n’ont pas été en mesure de détecter systématiquement des virus suspects dans le cerveau de personnes décédées de la maladie d’Alzheimer.
Étant donné que le processus de la maladie d’Alzheimer peut commencer des décennies avant les symptômes, certains chercheurs ont proposé que les virus agissent tôt de manière “hit-and-run” ; ils déclenchent une cascade d’événements qui conduisent à la démence mais qui ont déjà décollé. En d’autres termes, au moment où les chercheurs analysent le cerveau des patients, tous les composants viraux détectables ont disparu et la causalité est difficile à établir.
Nous sommes une équipe de neurovirologues, neurologues et neuroscientifiques intéressés par le rôle que jouent les virus dans les maladies neurodégénératives. Dans notre recherche récemment publiée, nous utilisons une nouvelle technologie pour rechercher les traces de pneus de ces virus chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer.
En nous concentrant sur le point d’entrée le plus vulnérable du cerveau, le nez, nous avons découvert un réseau génétique qui fournit la preuve d’une réponse virale robuste.
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Se concentrer sur le système olfactif
De nombreux virus impliqués dans la démence, y compris les virus de l’herpès et le virus qui cause le COVID-19, pénètrent dans le nez et interagissent avec le système olfactif.
Le système olfactif est constamment bombardé d’odeurs, de polluants et d’agents pathogènes. Les particules inhalées par les narines se lient à des cellules réceptrices olfactives spécifiques dans le tissu tapissant la cavité nasale.
Ces récepteurs envoient des messages à d’autres cellules dans ce qu’on appelle le bulbe olfactif, qui agit comme une station relais qui transmet ces messages le long des longs nerfs du tractus olfactif. Ces messages sont ensuite transférés à la zone du cerveau responsable de l’apprentissage et de la mémoire, l’hippocampe.
L’hippocampe joue un rôle essentiel en attribuant des informations contextuelles aux odeurs, telles que le danger de l’odeur nauséabonde du propane ou le confort de l’odeur de la lavande. Cette zone du cerveau est également gravement endommagée dans la maladie d’Alzheimer, provoquant des déficits d’apprentissage et de mémoire dévastateurs.
Pour 85 à 90 % des patients atteints de la maladie d’Alzheimer, la perte de l’odorat est un signe précoce de la maladie.
Le mécanisme conduisant à la perte de l’odorat dans la maladie d’Alzheimer est relativement inconnu.
Comme les muscles qui s’atrophient par manque d’utilisation, on pense que la privation sensorielle entraîne une atrophie des régions du cerveau spécialisées dans l’interprétation des informations sensorielles. Une forte entrée sensorielle dans ces régions est essentielle pour maintenir la santé générale du cerveau.
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Inflammation olfactive et maladie d’Alzheimer
Nous émettons l’hypothèse que les infections virales tout au long de la vie sont à la fois des contributeurs et des cibles potentielles de médicaments dans la maladie d’Alzheimer. Pour tester cette idée, nous avons utilisé une technologie de pointe émergente pour étudier les réseaux d’ARNm et de protéines du système olfactif des patients atteints de la maladie d’Alzheimer.
Le corps utilise l’ARNm, qui est transcrit à partir de l’ADN, pour traduire le matériel génétique en protéines. Le corps utilise des séquences d’ARNm spécifiques pour produire un réseau de protéines qui servent à lutter contre certains virus.
Dans certains cas, le corps continue d’activer ces voies même après l’élimination du virus, entraînant une inflammation chronique et des lésions tissulaires. L’identification des séquences d’ARNm et des réseaux de protéines présents peut nous permettre de déduire, dans une certaine mesure, si le corps répond ou répondait à un agent pathogène viral à un moment donné.
Auparavant, le séquençage de l’ARNm dans des échantillons de tissus était difficile car les molécules se dégradent très rapidement. Cependant, la nouvelle technologie résout spécifiquement ce problème en mesurant de petites sous-sections d’ARNm à la fois au lieu d’essayer de reconstruire la séquence entière d’ARNm en une seule fois.
Nous avons exploité cette technologie pour séquencer l’ARNm d’échantillons de bulbes olfactifs et de voies olfactives de six personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer familiale, une forme héréditaire de la maladie, et de six personnes sans maladie d’Alzheimer. Nous nous sommes concentrés sur la maladie d’Alzheimer familiale parce qu’il y a moins de variabilité dans la maladie que dans la forme sporadique ou non familiale de la maladie, qui peut résulter d’un certain nombre de facteurs individuels et environnementaux différents.
Dans les échantillons familiaux d’Alzheimer, nous avons trouvé une expression génique altérée indiquant des signes d’une infection virale passée dans le bulbe olfactif, ainsi que des réponses immunitaires inflammatoires dans le tractus olfactif. Nous avons également trouvé des niveaux plus élevés de protéines impliquées dans la démyélinisation dans le tractus olfactif des échantillons de la maladie d’Alzheimer familiale que dans les témoins.
La myéline est une couche graisseuse protectrice autour des nerfs qui permet aux impulsions électriques de se déplacer rapidement et en douceur d’une zone du cerveau à une autre. Les dommages à la myéline bloquent la transduction du signal, entraînant une altération de la communication neuronale et, par extension, une neurodégénérescence.
Sur la base de ces résultats, nous émettons l’hypothèse que les infections virales, et l’inflammation et la démyélinisation qui en résultent dans le système olfactif, peuvent perturber la fonction de l’hippocampe en altérant la communication à partir du bulbe olfactif. Ce scénario pourrait contribuer à la neurodégénérescence accélérée observée dans la maladie d’Alzheimer.
Implications pour la santé des patients
Les données épidémiologiques soutiennent le rôle des infections virales dans le développement de la maladie d’Alzheimer. Par exemple, le virus varicelle-zona est lié à un risque presque triple de développer une démence dans les cinq ans suivant l’infection pour les patients présentant une éruption cutanée de zona sur le visage.
Un rapport récent a également révélé un risque accru de près de 70% de recevoir un diagnostic de maladie d’Alzheimer dans l’année suivant un diagnostic de COVID-19 pour les personnes de plus de 65 ans.
Ces études suggèrent que la vaccination peut être une mesure potentielle pour prévenir la démence. Par exemple, la vaccination contre le virus de la grippe saisonnière et le zona est associée à une réduction du risque de développer une démence allant jusqu’à 29 % et 30 %, respectivement.
D’autres recherches sur la façon dont les infections virales peuvent déclencher la neurodégénérescence pourraient contribuer au développement de médicaments antiviraux et de vaccins contre les virus impliqués dans la maladie d’Alzheimer.
Andrew Bubak, professeur adjoint de recherche en neurologie, campus médical Anschutz de l’Université du Colorado ; Diego Restrepo, professeur de biologie cellulaire et du développement, campus médical Anschutz de l’Université du Colorado, et Maria Nagel, professeur de neurologie et d’ophtalmologie, campus médical Anschutz de l’Université du Colorado
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article d’origine.
