Les animaux stériles, sont-ils protégés contre la neurodégénérescence ? L'infection par des bactéries vivantes et pathogènes peut déclencher une neurodégénérescence chez le ver C. elegans. Une infection par des bactéries vivantes et pathogènes peut provoquer cette maladie chez le ver C. elegans. Les corrélations ne sont pas encore claires, mais il y a de plus en plus de preuves qu'il existe un lien entre les infections, notre système immunitaire et le développement de maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, la SLA et la maladie de Parkinson. L'infection par des bactéries vivantes et pathogènes peut déclencher une neurodégénération chez le ver C. elegans. Les animaux stériles semblent être protégés de cette maladie. Chez les vers, il peut y avoir une sorte de signal provenant des gamètes ou de la lignée germinale qui joue un rôle dans cette maladie induite par l'infection. Bien que leur découverte ait été inattendue, son groupe de recherche savait très bien que l'infertilité permet d'économiser de l'énergie qui serait en fait utilisée pour la production de cellules germinales.
Les patients souffrant d'inflammation chronique sont particulièrement sensibles aux maladies neurodégénératives
Ces dernières années, les scientifiques ont pour la première fois remarqué des liens entre les agents pathogènes et l'apparition de la neurodégénérescence. Diverses études ont ensuite pu prouver que les patients souffrant d'inflammation chronique sont particulièrement sensibles aux maladies neurodégénératives. On suppose actuellement que les microbes infectent les humains et activent ensuite le système immunitaire, déclenchant des processus inflammatoires qui détruisent successivement les neurones. Ce processus de post-infection involontaire ne présente aucun avantage pour les microbes et encore moins pour l'hôte dans lequel le processus se déroule. Comme il est très difficile d'étudier ce processus chez l'homme, le laboratoire d'Aballay a utilisé le nématode, Caenorhabditis Elegans, comme modèle dans l'étude. Ces vers transparents ont un système nerveux beaucoup plus simple que celui des humains. Bien qu'il ne soit constitué que de 302 neurones, il contient encore la grande majorité des types de cellules nerveuses que l'on trouve dans les cerveaux des mammifères. En outre, le ver n'a qu'un système immunitaire rudimentaire. En laboratoire, les vers vivent généralement dans des boîtes de Pétri recouvertes d'un tapis de bactéries E. coli. Les bactéries sont littéralement broutées et consommées par les vers tout au long de la journée. Pour infecter les vers Aballay et ses collègues ont simplement remplacé le régime alimentaire typique des vers par l'agent pathogène bactérien commun Pseudomonas Aeruginosa. En outre, ils ont marqué les neurones des animaux avec un marqueur fluorescent afin que les chercheurs puissent visualiser les changements neurodégénératifs associés aux infections.
La transmission du signal dans les neurones des perles est significativement plus lente.
Au cours de leurs recherches, les scientifiques ont observé certains changements neuronaux qui sont connus pour être des signes de neurodégénérescence. Par exemple, ils ont vu des neurones dits nacrés. Ce sont des cellules nerveuses à excroissances rondes qui donnent l'apparence de perles. En outre, les chercheurs ont également trouvé des zones où les neurones qui sont normalement très droits sont ramifiés ou ondulés. Les neurones sont conçus pour transmettre des signaux d'une cellule à une autre. Les neurones ondulés, en revanche, ressemblent à une route de montagne plutôt qu'à une autoroute. La transmission du signal est ici beaucoup plus lente et inefficace, car il faut d'abord surmonter les virages et les courbes. Chez l'homme, ces changements seraient perceptibles sous forme de déficits cognitifs. Il est concevable, par exemple, que les personnes concernées aient plus de mal à se souvenir d'un nom ou de l'endroit où elles ont laissé leurs clés de voiture. Chez les vers, les chercheurs ont constaté que cette maladie avait même des conséquences fonctionnelles. Normalement, les animaux sont capables de localiser avec précision leur nourriture préférée, le sel, et de se déplacer dans la direction appropriée. Cependant, après que leurs neurones aient été endommagés, leur capacité, à répondre à ce stimulus a diminué de manière significative.
Le gène DAF-16 est nécessaire à la résistance à la neurodégénérescence chez les mutants.
Une fois les conséquences de l'infection connues, les scientifiques ont cherché à savoir s'il existait des gènes qui pourraient protéger les vers de l'infection et de la neurodégénérescence. À cette fin, ils ont induit différentes mutations chez des centaines de vers et les ont infectés avec les mêmes bactéries pathogènes qu'auparavant. Ils ont ensuite cherché à savoir si certains d'entre eux présentaient une résistance à cette maladie induite par l'infection. Ce faisant, le groupe a découvert un candidat particulièrement prometteur, dans lequel une mutation s'est produite dans le gène appelé mes-1. Il est intéressant de noter que tous les vers présentant cette mutation spécifique manquaient de cellules germinales nécessaires à leur reproduction. Dans des études génétiques ultérieures, un autre gène appelé DAF-16 est nécessaire à la résistance à cette maladie chez les mutants. Son équivalent humain, le gène FOXO6, est connu pour son implication dans les lignées qui contrôlent le système immunitaire, la durée de vie et les réactions au stress. À l'avenir, on veut se concentrer encore plus sur ce qui se passe au niveau du neurone afin de comprendre comment le neurone réagit aux molécules pathogènes ou aux stimuli inflammatoires et comment la détection de tels stimuli environnementaux déclenche finalement la neurodégénération.