Diagnostiquer plus tôt les maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer ou de Parkinson ? Les biomarqueurs moléculaires pourraient rendre cela possible. Les experts ont expliqué quels biomarqueurs pourraient convenir à cette fin lors d'un symposium organisé au congrès de la Société allemande de neurologie au Centre des congrès de Stuttgart.
Les vésicules extracellulaires comme biomarqueurs de la maladie d'Alzheimer
Jusqu'à présent, la précision du diagnostic clinique de la maladie d'Alzheimer n'est pas particulièrement élevée. Parmi les experts, la précision est de 77 %, selon le professeur Dr Anja Schneider, responsable de la recherche translationnelle sur la démence au Centre allemand des maladies neurodégénératives (DZNE) de Bonn. Les vésicules extracellulaires biomarqueurs pourraient offrir une option intéressante. Ils sont associés à des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer.
Les vésicules sont formées par les plaquettes sanguines, qui transportent la plus grande proportion de peptides bêta-amyloïdes dans le sang. On sait que le bêta-amyloïde est déposé en grande quantité dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer, ces dépôts étant considérés comme un symptôme typique de la maladie. Les exosomes sont de petites vésicules d'une taille d'environ 50-150 nm et les micro-vésicules ont une taille d'environ 100-1 000 nm. La tâche des VE est la communication cellule-cellule, le transfert de protéines, de substances messagères, de lipides et d'ARN. Ils éliminent également les substances toxiques et coupent les voies de signalisation.
Les chercheurs ont pu démontrer des différences dans la composition et la fonction de l'EV dans le LCR de patients atteints de la maladie d'Alzheimer et de personnes en bonne santé (Gaurav et al, Transl. Psy. sous presse). Les VE reflètent la composition de l'acide ribonucléique non codant (petit ARN non codant) (Gaurav et al). Les résultats d'une étude de 2019 indiquent que de petits ARN non codants jouent un rôle dans la maladie d'Alzheimer (Patel et al. JAD, 2019).
Biomarqueur du liquide lacrymal ?
Le diagnostic de la maladie de Parkinson (MP) est encore difficile. Les biomarqueurs pourraient contribuer à améliorer la précision du diagnostic. Le liquide lacrymal est un liquide corporel facilement accessible qui reflète les changements physiopathologiques des maladies systémiques et oculaires et qui est déjà utilisé comme source de biomarqueurs pour diverses maladies ophtalmologiques.
Le professeur Paul Lingor, médecin-chef à la clinique neurologique de l'Université technique de Munich, et ses collègues (Boerger M et al. Parkinsonism Relat Disord, 2019) ont analysé le liquide lacrymal de patients atteints de la maladie de Parkinson et de témoins afin de décrire les changements liés à la maladie dans le liquide lacrymal et d'identifier des biomarqueurs présumés pour le diagnostic de la maladie de Parkinson.
Des échantillons de liquide lacrymal de 36 patients atteints de la maladie de Parkinson et de 18 sujets témoins ont été prélevés par des bandelettes lacrymales Schirmer, puis analysés par BULCMS (Bottom-up liquid chromatographyelectrospray ionization tandem mass spectrometry). L'analyse BULCMS a identifié 571 protéines lacrymales ; 31 protéines ont été trouvées exclusivement dans le groupe PD et 7 protéines seulement dans le groupe témoin.
Alors que 21 protéines étaient significativement élevées dans la cohorte IPS, 19 protéines étaient significativement réduites. Une analyse détaillée de ces protéines a révélé des réseaux de protéines impliquées dans la réponse immunitaire, le métabolisme des lipides et le stress oxydatif. Parmi les protéines validées, on trouve l'apolipoprotéine A1, la sérotransferrine et la géloline, qui ont été régulées à la hausse dans la cohorte initiale de patients atteints de SPI, et la clusterine, qui présente des concentrations plus faibles chez les patients atteints de SPI.
Des tendances ont également été constatées pour l'augmentation des niveaux de sérotransferrine, qui est impliquée dans l'homéostasie rétinienne et la défense antimicrobienne, et de gelsoline, une protéine associée à la gaine de myéline. La régulation à la hausse de l'apolipoprotéine A1 suggère que la protéine devrait être davantage validée en tant que biomarqueur dans des cohortes de patients plus importantes.
Des gènes de risque rares dans la SLA
Dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA), de rares gènes de risque de la SLA tels que les mutations FIG4 sont associés à une plus longue survie et à l'implication du motoneurone inférieur seulement, alors que les variantes du gène SPG7 sont apparemment plus fréquemment associées à une implication cérébelleuse, a rapporté le professeur Dr Susanne Petri de l'école de médecine de Hanovre.
La SLA est la maladie des motoneurones la plus fréquente, avec une incidence de 1 à 3:100 000, qui se manifeste à l'âge adulte par une affection des premier et deuxième motoneurones avec une constellation de symptômes typique. La maladie des cellules de la corne antérieure entraîne une atrophie, une parésie et une fasciculation. Lorsque les cellules nerveuses motrices situées dans le tronc cérébral sont touchées, les muscles de la parole, de la mastication et de la déglutition sont affaiblis. La durée moyenne de survie est de 2 à 3 ans à partir de l'apparition des symptômes. Il n'existe pas de marqueurs diagnostiques spécifiques et l'électromyographie (EMG) est la principale méthode diagnostique supplémentaire.
Une étude de 2013 (Turner MR, et al. Lancet Neurol. 2013) pourrait montrer que la SLA n'était que dans 5 à 10 cas familiaux et dans 90 à 95 cas sporadiques. Cela suggère qu'au moins certaines formes de SLA résultent de l'interaction de plusieurs gènes, de facteurs de développement, d'environnement et d'âge mal compris.
Une étude de 2017 (Osmanovic A, et al. Eur J Hum Genet. 2017) a découvert de nouvelles mutations FIG4 rares et connues en utilisant le séquençage de l'exome entier (WES). Elle a également trouvé 5 rares mutations FIG4 hétérozygotes dans 200 autres cas de SLA. Les mutations FIG4 sont associées à une évolution plus longue de la maladie (4,9 - 3,9 ans chez les porteurs de mutation contre 3,18 - 2,2 ans) et à l'implication prédominante du premier motoneurone (inférieur). Pour la première fois, des variantes de la FIG4 ont été décrites dans une cohorte de SLA américaine chez deux patients (Chow CY et al. Am J Hum Genet. 2009).
Dans une étude datant de 2016 (Krüger S, et al. Front. Mol. Neurosci. 2016), quatre variantes hétérozygotes du gène SPG7 ont été trouvées dans une cohorte de 80 patients allemands atteints de SLA. Les porteurs de la variante SGP7 présentent beaucoup plus de signes d'atteinte cérébelleuse (ataxie, tremblement d'intention, nystagmus, séquence du regard saccadé) que les patients atteints de SLA sans cette variante.
