Une nouvelle étude avec des vers peut aider à expliquer comment des maladies comme la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson se propagent dans le cerveau. Parfois, lorsque les neurones éliminent des déchets toxiques, les cellules voisines tombent malades.
"Normalement, le processus de jeter ces déchets serait une bonne chose", explique Monica Driscoll, professeur de biologie moléculaire et de biochimie à l'Université Rutgers. "Mais nous pensons qu'avec les maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson, il peut y avoir une mauvaise gestion de ce processus très important qui est censé protéger les neurones mais qui fait plutôt du mal aux cellules voisines."
Les scientifiques ont compris comment le processus d'élimination des substances cellulaires toxiques fonctionne à l'intérieur de la cellule, en le comparant à une élimination des déchets, mais ils ne savaient pas comment les cellules libéraient les déchets à l'extérieur.
"Ce que nous avons découvert pourrait être comparé à une personne qui ramasse des ordures et les met dehors pour la journée des ordures", dit Driscoll. "Ils sélectionnent et trient activement les déchets des bons produits, mais s'ils ne sont pas récupérés, les déchets peuvent causer de sérieux problèmes."
Travailler avec le ver rond transparent C. elegans, les chercheurs ont découvert que les vers - qui ont une durée de vie d'environ trois semaines - disposaient d'un mécanisme externe d'élimination des déchets et disposaient également de ces protéines toxiques à l'extérieur de la cellule.
L'auteur principal, Ilija Melentijevic, un étudiant diplômé dans le laboratoire de Driscoll, a réalisé ce qui se passait quand il a observé une petite tache brillante ressemblant à un nuage se formant à l'extérieur de la cellule chez certains vers. Pendant deux ans, il a compté et surveillé leur production et leur dégradation en images fixes individuelles jusqu'à ce qu'il en prenne une en pleine formation.
«Ils étaient très dynamiques», explique Melentijevic, un étudiant de premier cycle de l'époque, qui a passé trois nuits au laboratoire à prendre des photos du processus visionné au microscope toutes les minutes 15. "Vous ne pouviez pas les voir souvent, et quand ils se sont produits, ils étaient partis le lendemain."
La recherche utilisant des vers ronds a fourni aux scientifiques des informations importantes sur le vieillissement, ce qui serait difficile à mener chez les personnes et d'autres organismes qui ont une longue durée de vie.
Les vers ronds conçus pour produire des protéines de maladies humaines associées à la maladie de Huntington et à la maladie d'Alzheimer ont produit plus de déchets composés de ces substances toxiques neurodégénératives. Alors que les cellules voisines ont dégradé une partie du matériel, des cellules plus éloignées ont récupéré d'autres parties des protéines malades.
"Ces résultats sont importants", dit Driscoll. "Le travail dans le petit ver peut ouvrir la porte à de nouvelles approches nécessaires pour traiter la neurodégénérescence et les maladies comme la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson."
L'étude est publiée dans la revue Nature.
La source: Rutgers University
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