Des chercheurs découvrent de nouvelles découvertes sur le rôle de tau dans les maladies neurodégénératives

En utilisant la protéomique de pointe, des chercheurs du Buck Institute et d’ailleurs ont cartographié “l’interactome tau” et découvert de nouvelles découvertes sur le rôle de tau dans les maladies neurodégénératives. Publier dans Cellule, les scientifiques ont découvert que le tau mutant a un impact sur la fonction des mitochondries dans les neurones humains. Ils suggèrent également un mécanisme expliquant comment la protéine tau est libérée des neurones et se propage dans tout le cerveau, un processus pathologique fortement corrélé à la progression de la maladie.

Comprendre les mécanismes de ce qui se passe dans les cellules pendant la maladie est essentiel pour découvrir de nouvelles façons de traiter les maladies neurodégénératives, y compris la maladie d’Alzheimer, qui est la tauopathie la plus courante. Nous espérons que d’autres chercheurs tireront parti de notre « interaction tau », qui est une étude large et impartiale des protéines interagissant avec tau dans la cellule et qui pourraient contribuer à la maladie..”

Tara Tracy, PhD, auteur important d’étude et professeur adjoint, institut de mâle pour la recherche et le vieillissement

Les propriétés du tau

La protéine tau normale est bien connue pour son rôle dans la liaison aux microtubules qui maintiennent le cytosquelette de la cellule. Dans la maladie, des changements chimiques anormaux font que tau se détache des microtubules et adhère à d’autres protéines tau formant des fils qui finissent par se rejoindre pour devenir des enchevêtrements à l’intérieur des neurones. La présence d’enchevêtrements de tau est l’une des caractéristiques de la maladie d’Alzheimer et des tauopathies apparentées.

Tracy dit qu’au cours de la dernière décennie, les chercheurs ont réalisé que, dans la maladie, tau fait bien plus que simplement impacter le cytosquelette de la cellule. “Les interactions Tau sont plus complexes que ce que l’on pensait initialement. Il y a eu beaucoup d’attention dans le domaine sur le fait que le tau peut être sécrété par les neurones et se propager à travers les cellules connectées – mais il n’y a pas eu de compréhension de la façon dont cela se produit. et la machinerie cellulaire impliquée », a-t-elle déclaré. “Les méthodes utilisées dans cet article fournissent une carte dynamique sans précédent de l’interactome tau pour faire la lumière sur les interactions qui se produisent pendant la sécrétion de tau et sur le rôle de tau dans la fonction neuronale et la maladie.”

Nouvelles perspectives

Travailler dans des neurones dérivés de l’humain cellules souches pluripotentes induites, les chercheurs montrent que lorsque tau est sécrétée lors d’une activité neuronale accrue, elle interagit avec des protéines à l’extérieur, plutôt qu’à l’intérieur, des vésicules synaptiques. Ces vésicules stockent des neurotransmetteurs qui sont libérés à la jonction entre les neurones.

Tracy a déclaré que cela est surprenant en ce qui concerne tau, ajoutant que la libération se produit probablement par une association avec le complexe SNARE, des protéines qui existent au niveau du terminal présynaptique et qui sont nécessaires pour que les vésicules de fusion avec la membrane plasmique libèrent des neurotransmetteurs. “Montrer un mécanisme potentiel sur la façon dont le tau est libéré peut éclairer les études futures sur la façon dont nous pouvons empêcher le tau malade de sortir des neurones et de se propager dans tout le cerveau”, a déclaré Tracy.

Les chercheurs montrent également que tau se lie aux protéines mitochondriales dans les neurones. Tracy dit que la liaison semble être bénéfique lorsque tau est normal, mais lorsque tau malade altère la bioénergétique neuronale, cela peut être dû à la diminution de l’interaction de tau avec les protéines mitochondriales. Ces protéines d’interaction tau dans les mitochondries ont été régulées à la baisse dans le tissu cérébral de plusieurs cohortes humaines et la régulation à la baisse était corrélée à la gravité de la maladie.

Important pour la maladie d’Alzheimer et bien plus encore

Les tauopathies englobent plusieurs entités clinico-pathologiques, notamment la maladie d’Alzheimer, la paralysie supranucléaire progressive, la maladie de Pick, l’encéphalopathie traumatique chronique, la démence frontotemporale, la dégénérescence corticobasale et le parkinsonisme post-encéphalitique. “Des millions de personnes dans le monde vivent actuellement avec le fardeau des maladies neurologiques associées à la tauopathie”, a déclaré Tracy. “Cela constitue une urgence pour ceux d’entre nous qui travaillent à développer des traitements pour ces maladies. Nous espérons que ce document contribuera à faire avancer le domaine de manière majeure.”

La source:

Référence de la revue :

Tracy, TE, et al. (2022) Tau interactome cartographie les processus synaptiques et mitochondriaux associés à la neurodégénérescence. Cellule. doi.org/10.1016/j.cell.2021.12.041.

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