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Comment un neurotransmetteur peut être la clé du contrôle de la toxicité de la maladie d’Alzheimer – Neuroscience News

Sommaire: Une étude révèle comment la somatostatine et le cuivre affectent la bêta-amyloïde dans la pathologie de la maladie d’Alzheimer.

La source: KAÏST

Avec près de 50 millions de patients atteints de démence dans le monde, la maladie d’Alzheimer est la maladie neurodégénérative la plus courante. Son principal symptôme est l’altération des capacités cognitives générales, y compris la capacité de parler ou de se souvenir.

L’importance de trouver un remède est largement comprise avec une population de plus en plus vieillissante et une espérance de vie toujours plus longue. Cependant, même la cause de la sinistre maladie n’a pas encore été clairement définie.

Une équipe de recherche KAIST du département de chimie dirigée par le professeur Mi Hee Lim a pris l’initiative de découvrir un nouveau rôle pour la somatostatine, un neurotransmetteur à base de protéines, dans la réduction de la toxicité causée par le mécanisme pathogène utilisé pour le développement de la maladie d’Alzheimer.

L’étude a été publiée dans le numéro de juillet de Chimie naturelle sous le titre « Des changements conformationnels et fonctionnels du neuropeptide natif somatostatine se produisent en présence de cuivre et d’amyloïde-β ».

Selon l’hypothèse amyloïde, le dépôt anormal de protéines Aβ provoque la mort des cellules neuronales. Alors que les agglomérations Aβ constituent la plupart des plaques âgées par fibrose, et dans des études récentes, des concentrations élevées de métaux de transition ont été trouvées dans les plaques de patients atteints de la maladie d’Alzheimer.

Ceci suggère une interaction étroite entre les ions métalliques et Aβ, ce qui accélère la fibrose des protéines. Le cuivre en particulier est un métal de transition activateur redox qui peut produire de grandes quantités d’oxygène et provoquer un stress oxydatif important sur les organites cellulaires.

Les protéines Aβ et les métaux de transition peuvent interagir étroitement avec les neurotransmetteurs au niveau des synapses, mais les effets directs de ces anomalies sur la structure et la fonction des neurotransmetteurs restent à comprendre.

Dans leurs recherches, l’équipe du professeur Lim a découvert que lorsque la somatostatine, le neurotransmetteur à base de protéines, rencontre des complexes de cuivre, Aβ et métal-Aβ, s’auto-agrège et cesse d’exercer sa fonction innée de transmission de signaux neuronaux, mais commence à atténuer la toxicité et l’agglomération des complexes métal-Aβ.

Cette recherche, par le Dr Jiyeon Han et coll. du département de chimie du KAIST, a révélé la structure de coordination entre le cuivre et la somatostatine à un niveau moléculaire à travers lequel il a suggéré le mécanisme d’agglomération, et a découvert les effets de la somatostatine sur le chemin d’agglomération Aβ en fonction de la présence ou de l’absence de métaux.

Décalage fonctionnel de la somatostatine (SST) par des facteurs dans la pathogenèse de la maladie d’Alzheimer. Crédit : Centre de MetalloNeuroProteinoChemistry

L’équipe a en outre confirmé la liaison au récepteur de la somatostatine, les interactions avec les membranes cellulaires et les effets sur la toxicité cellulaire pour la première fois pour recevoir une attention internationale.

Le professeur Mi Hee Lim a déclaré: “Cette recherche a une grande importance car elle a découvert un nouveau rôle des neurotransmetteurs dans la pathogenèse de la maladie d’Alzheimer.”

“Nous espérons que cette recherche contribuera à définir le réseau pathogène des maladies neurodégénératives causées par le vieillissement, et au développement de futurs biomarqueurs et médicaments”, a-t-elle ajouté.

Cette recherche a été menée conjointement par l’équipe du professeur Seung-Hee Lee du département des sciences biologiques du KAIST, l’équipe du professeur Kiyoung Park du département de chimie du KAIST et l’équipe du professeur Yulong Li de l’Université de Pékin.

Financement: La recherche a été financée par le programme de recherche scientifique fondamentale de la Fondation nationale de recherche de Corée et KAIST.

À propos de cette actualité de la recherche sur la maladie d’Alzheimer

Auteur: Yoonju Hong
La source: KAÏST
Contact: Yoonju Hong – KAIST
Image: L’image est créditée au Center for MetalloNeuroProteinoChemistry

Voir également

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Recherche originale : Accès fermé.
“Des changements conformationnels et fonctionnels de la somatostatine neuropeptide native se produisent en présence de cuivre et d’amyloïde-β” par Mi Hee Lim et al. Chimie naturelle


Résumé

Des changements conformationnels et fonctionnels du neuropeptide natif somatostatine se produisent en présence de cuivre et d’amyloïde-β

La progression des troubles neurodégénératifs peut entraîner une altération de la neurotransmission ; cependant, le rôle des facteurs pathogènes associés à ces maladies et leur impact sur les structures et les fonctions des neurotransmetteurs ne sont pas clairement établis.

Nous rapportons ici la découverte que des changements conformationnels et fonctionnels d’un neuropeptide natif, la somatostatine (SST), se produisent en présence d’ions cuivre, d’amyloïde-β sans métal (Aβ) et d’Aβ lié au métal (métal-Aβ) trouvé comme pathologique facteurs dans le cerveau des patients atteints de la maladie d’Alzheimer.

Ces éléments pathologiques induisent l’auto-assemblage de la SST et, par conséquent, l’empêchent de se lier au récepteur. En sens inverse, la SST modifie notamment les profils d’agrégation des espèces Aβ en présence d’ions métalliques, atténuant leur cytotoxicité et leurs interactions avec les membranes cellulaires.

Nos travaux démontrent une perte de la fonction normale de la SST en tant que neurotransmetteur et un gain de sa fonction modulatrice contre le métal-Aβ dans des conditions pathologiques.

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