L’intégrité de la barrière hémato-encéphalique dans certaines maladies neurodégénératives

Certains défauts du réseau de vaisseaux sanguins du système nerveux central ont été associés aux premiers symptômes de maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer et la sclérose latérale amyotrophique (SLA). Ce réseau vasculaire complexe fournit les nutriments nécessaires, notamment le glucose et l’oxygène, pour activer toutes les fonctions neuronales. Aujourd’hui, une étude menée par l’Université de Barcelone (UB) et l’Institut de recherche biomédicale Bellvitge (IDIBELL) de l’Hospitalet de Llobregat révèle que la protéine TDP-43 est essentielle pour former un réseau stable et mature de vaisseaux sanguins dans le système central. nerveux

Selon les travaux, la protéine TDP-43 est également déterminante dans le maintien de l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique, qui empêche l’arrivée d’agents toxiques et pathogènes dans le système nerveux central.

Le projet est dirigé par le professeur Eloi Montañez, de la Faculté de médecine et des sciences de la santé de l’Université de Barcelone et IDIBELL, et compte sur la participation d’équipes de la Faculté de biologie et de l’Institut de biomédecine de l’UB (IBUB), le Josep Institut de recherche sur la leucémie Carreras et Centre national d’analyse génomique (CNAG-CRG). Le premier auteur est Víctor Arribas, de l’Université de Barcelone et IDIBELL.

Quel est le rôle de la protéine TDP-43 dans le système vasculaire ?

La protéine TDP-43 est un facteur clé du fonctionnement du système nerveux et de la plasticité neuronale. Il s’agit d’une protéine de liaison à l’ADN et à l’ARN qui régule l’expression des gènes et son dysfonctionnement a été associé à divers troubles neurodégénératifs.

Bien que de nombreux progrès aient été réalisés ces dernières années dans la compréhension des fonctions du TDP-43 dans les neurones, de son rôle dans les cellules endothéliales qui composent le système circulatoire, de la formation de nouveaux vaisseaux sanguins (angiogenèse) et de la fonction vasculaire.

“Les travaux révèlent pour la première fois que le TDP-43 est essentiel à la formation et à la stabilité des vaisseaux sanguins du système nerveux central, ainsi qu’à l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique”, détaille le professeur Montañez, du Département des sciences physiologiques. de l’UB.

La vascularisation du système nerveux central et la formation de la barrière hémato-encéphalique sont régulées par différentes voies de signalisation. Par exemple, la voie de signalisation via les intégrines qui régule l’interaction des cellules avec la matrice extracellulaire et la signalisation réalisée par le facteur de transcription bêta-caténine.

“Dans l’étude, nous avons découvert qu’un déficit en protéine TDP-43 altère la matrice extracellulaire qui entoure les vaisseaux sanguins et réduit la signalisation de la bêta-caténine dans les cellules endothéliales”, explique le chercheur. “Ainsi, les souris sans protéine endothéliale TDP-43 présentent de multiples hémorragies et dégénérescences vasculaires au niveau du cerveau et de la moelle épinière.”

De gauche à droite, les chercheurs Pilar Villacampa, Víctor Arribas et Eloi Montañez, de la Faculté de Médecine et Sciences de la Santé de l’Université de Barcelone et IDIBELL, membres de l’équipe de recherche. (Photo : Université de Barcelone. CC PAR)

Défauts vasculaires et réponse inflammatoire en neurosciences

Les auteurs de l’étude identifient également la cellule endothéliale TDP-43 comme un facteur potentiel contribuant aux anomalies vasculaires qui déclenchent la réponse inflammatoire observée chez les patients diagnostiqués avec des maladies associées au TDP-43.

« Certaines altérations des vaisseaux sanguins du système nerveux central – défauts d’intégrité de la barrière hémato-encéphalique ou dégénérescence des cellules endothéliales – sont associées à des réponses inflammatoires et immunitaires pouvant entraîner une perte neuronale. Ce processus de dégénérescence neuronale est à l’origine ou à l’origine de l’évolution de divers troubles neurologiques – accident vasculaire cérébral, rétinopathie diabétique – et de certaines maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer, la SLA ou la LATE (en anglais, Limbic-predominant age-liated TDP-43 encephalopathy).

La nouvelle étude aidera à mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui lient les défauts vasculaires et la neuroinflammation. «Maintenant, notre objectif est d’analyser si des défauts de fonction de la protéine TDP-43 dans l’endothélium des vaisseaux matures pourraient être impliqués dans la SLA ou dans d’autres pathologies associées au TDP-43 en raison d’une perméabilité vasculaire accrue ou bien des processus inflammatoires. “, conclut Montañez.

L’étude est intitulée « Le TDP-43 endothélial contrôle l’angiogenèse de germination et l’intégrité de la barrière vasculaire, et sa suppression déclenche la neuroinflammation. » Et il a été publié dans la revue académique JCI Insight, où il a également été mis en avant sur la couverture comme étant une recherche d’un maximum d’intérêt. (Source : Université de Barcelone)