En appliquant des outils développés pour l’étude de la formation des planètes, à l’étude de cerveaux de patients atteints de la maladie d’Alzheimer, les scientifiques de l’institut de physique du globe de Paris et de la Faculté de Santé d’Université Paris Cité ont mis en évidence un équilibre particulier de la composition chimique en métaux contenus dans les plaques amyloïdes et fibrilles tau présents dans le cerveau des patients.
IRM du cerveau de patient atteint de la maladie d’Alzheimer. Une des conséquences de la maladie d’Alzheimer est la formation, dans le cerveau, de plaques extracellulaires riches en métaux : les plaques amyloïdes et les fibrilles tau.
Une des conséquences de la maladie d’Alzheimer est la formation, dans le cerveau, de plaques extracellulaires riches en métaux : les plaques amyloïdes et les fibrilles tau. Les métaux présents dans ces plaques extracellulaires sont notamment le cuivre et le zinc. Les concentrations de ces métaux dans les tissus humains varient naturellement dans le temps, avec l’alimentation par exemple. Les seules mesures de leurs concentrations ne sont donc pas de très bons indicateurs de la formation de ces plaques amyloïdes et fibrilles tau .
L’originalité de cette étude réside dans le fait que les chercheurs ont utilisé des techniques traditionnellement utilisées en cosmochimie, afin de caractériser plus finement les métaux présents dans les plaques extracellulaires issues des échantillons de cerveaux de patients atteints de la maladie d’Alzheimer.
En quoi consistent ces mesures isotopiques ?
Pour tous les éléments chimiques (cuivre, zinc…), chaque atome existe naturellement sous plusieurs formes très proches les unes des autres : les isotopes. Ce qui différencie deux isotopes, c’est le nombre de neutrons qu’ils comportent. Deux isotopes de cuivre par exemple n’ont donc pas la même masse mais ont des propriétés chimiques et physiques très similaires. Dans la nature, les différents isotopes d’un même élément (cuivre ou zinc par exemple) n’existent pas en quantité égale et le rapport entre les quantités de chaque isotope d’un même élément dans un milieu donné – le rapport isotopique – est caractéristique des processus chimiques dont est issu ce milieu. Ainsi, une réaction chimique favorisera la présence, dans les produits de la réaction, d’un isotope d’un élément plutôt qu’un autre, en fonction de leur légère différence de masse.
Les calculs des rapports isotopiques sont donc largement utilisés en géochimie et en cosmochimie pour retracer l’histoire d’un échantillon. Ce sont, par exemple, les mesures de variations d’abondances isotopiques du cuivre et du zinc qui ont permis aux chercheurs de l’IPGP de comprendre l’origine de la Lune !
Dans l’étude Copper and zinc isotopic excursions in the human brain affected by Alzheimer’s Disease, les chercheurs ont mesuré les rapports isotopiques du cuivre et du zinc dans des échantillons de tissus de cerveaux atteints de la maladie d’Alzheimer et des échantillons de tissus de cerveaux sains.
Dans les échantillons analysés, ils ont mis en évidence que la présence de plaques amyloïdes dans les cerveau d’une personne atteinte de la maladie d’Alzheimer modifie le rapport isotopique pour le cuivre. Le cerveau d’un malade est ainsi plus riche en isotopes légers du cuivre qu’un cerveau sain. Cela s’explique par un changement d’état d’oxydation du cuivre lors de la formation des plaques amyloïdes et des fibrilles tau.
Ces résultats, publiés en octobre 2020 dans la revue Alzheimer & Dementia: Diagnosis, Assessment and Disease Monitoring, ouvre ainsi la perspective de pouvoir suivre l’évolution de la maladie d’Alzheimer grâce à la mesure du rapport isotopique du cuivre dans le cerveau des patients. Les équipes impliquées vont désormais poursuivre leurs études afin de déterminer si des changements similaires pourraient être détectés dans le sang ou dans le liquide cephalo-rachidien, plus simplement analysables que les tissus du cerveau.
Référence :
> Moynier F, Le Borgne M, Laoud E, Mahan B, Mouton-Ligier F, Hugon J, Paquet C. Copper and zinc isotopic excursions in the human brainaffected by Alzheimer’s Disease. Alzheimer’s Dement.2020;12:e12112. https://doi.org/10.1002/dad2.12112
À lire aussi
Prix Irène Joliot-Curie 2024 : Marie Verbanck récompensée
Créé en 2001 par le Ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, le prix Irène Joliot-Curie récompense chaque année des femmes qui se distinguent par la qualité de leurs recherches dans l’univers des sciences, de la recherche et de la technologie....
Les bactériophages, vers une alternative ciblée aux antibiotiques
Avec l’essor des antibiotiques dans les années 1930, la phagothérapie a été abandonnée. Aujourd’hui, la montée de l’antibiorésistance rend le traitement des infections bactériennes de plus en plus difficile et la phagothérapie suscite à nouveau l’intérêt des médecins...
26 Highly Cited Researchers 2024 : 26 citations pour l’université Paris Cité
Avec 26 mentions en première affiliation, l’université Paris Cité assoit sa position qui confirme l’influence de sa communauté de recherche au niveau mondial. Université Paris Cité félicite ces 26 highly cited researchers. Lire la suite 26 Highly Cited Researchers 2024 : 26 citations pour l’université Paris Cité
[Retour sur la conférence La Guilde] L’Intelligence artificielle dans l’enseignement supérieur et la recherche : débats et perspectives
Le 6 novembre 2024, l’université Paris Cité et l’Université PSL ont réuni les communautés des universités membres du réseau La Guilde lors d’un événement consacré à l’intelligence artificielle et son impact sur les universités, au sein du PariSanté Campus. Stéphanie...