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Biomarqueurs et nanoparticules pour s'attaquer précocement à la maladie d'Alzheimer

Un cerveau sain dans un corps sain
18 octobre 2013 // par Stéphanie Thibault

Les neurones de Pierre, 45 ans, ont entrepris un lent déclin. Si lent, en fait, qu’on ne peut le déceler. Toujours aussi alerte et vif, il poursuit une vie active et une carrière, loin de se soucier des cellules de son cerveau qui meurent en silence. Pour sa part, dans un laboratoire du Centre INRS–Institut Armand-Frappier, le professeur Charles Ramassamy s’inquiète de la santé de Pierre. Il a décelé dans son sang des biomarqueurs qui trahissent un stade très précoce de la maladie d’Alzheimer (MA). Si rien n’est fait, à long terme, Pierre perdra ses capacités cognitives, puis d’autres facultés, et enfin son autonomie. Peut-on y changer quelque chose?

 

Pierre est un patient fictif et, pour le moment, la détection précoce de biomarqueurs pour le diagnostic de la MA n’est pas possible. Il s’agit cependant d’un des objectifs poursuivis par Charles Ramassamy, titulaire de la nouvelle Chaire de recherche Louise et André Charron sur la maladie d’Alzheimer, et ses partenaires, l’Institut universitaire en santé mentale Douglas de l’Université McGill et le Centre de recherche sur le vieillissement de l’Institut universitaire de gériatrie de Sherbrooke. « Ensemble, nous suivons des patients qui sont atteints de la maladie d’Alzheimer ou qui ont un grand risque d’en souffrir dans le futur, rapporte le professeur. Les échantillons de sang des malades recèlent bien des secrets. L’un d’eux est la signature moléculaire de la progression de la MA : des molécules qu’on peut suivre et qui nous indiquent qu’un processus dégénératif est amorcé dans le cerveau. » En quelque sorte, ce neuropharmacologiste entreprend de décrypter la clé qui permettrait de savoir si une personne est en voie de développer la pathologie bien avant que les dommages cérébraux importants ne surviennent.

 

Les effets sournois du stress oxydatif

Veut-on réellement savoir que, dans un avenir plus ou moins rapproché, la maladie nous frappera? Même si cette perspective est terrifiante, il est avantageux d’en être informé rapidement afin d’entreprendre les traitements appropriés. Plus tôt la maladie est décelée, mieux on peut agir. Mais le chercheur de l’INRS admet qu’à l’heure actuelle, les traitements ne sont pas encore très efficaces pour ralentir la progression de la maladie, faute de comprendre pourquoi les cellules du cerveau se mettent à mourir en grand nombre.

 

Les hypothèses sont nombreuses pour expliquer la MA, et le professeur Ramassamy suit une piste prometteuse, celle du stress oxydatif. « Le corps, en fonctionnant normalement, brûle de l’oxygène et transforme de nombreuses molécules, explique le spécialiste de la neurobiologie du stress cellulaire. Cela produit des radicaux libres et d’autres molécules réactives qui endommagent les cellules. Heureusement, il y a des mécanismes pour réduire les dégâts et se protéger contre les radicaux libres. Quand les attaques oxydatives sont trop puissantes ou persistantes, ou encore quand les mécanismes de défense tombent, l’équilibre est rompu. Les cellules sont endommagées et bien souvent cela entraîne leur mort. » Plusieurs indices observés chez les patients atteints de la MA font penser que ce scénario pourrait bien être celui qui se déroule dans leurs neurones. Et ce processus démarre très longtemps avant que les symptômes n’apparaissent.

Donner un coup de pouce aux polyphénols

« Aujourd’hui, si je rencontrais Pierre, je ne pourrais pas lui offrir un traitement adapté à sa situation, admet le titulaire de la Chaire. Par contre, cela ne signifie pas que je n’aurais rien à lui proposer. Comme le dit l’adage, un esprit sain dans un corps sain! Voilà la première solution que je lui offrirais. Il ne se passe pas un jour sans qu’on entende vanter les mérites d’une hygiène de vie saine : faire de l’activité physique, avoir une diète variée et riche en fruits et légumes. C’est bon pour le cœur, mais on sait moins que c’est aussi excellent pour les neurones! Pierre devrait donc agir en prévention pour limiter l’intensité avec laquelle la MA se développe. » En effet, comme pour les désordres métaboliques et les maladies cardiovasculaires, les personnes diabétiques, obèses ou sédentaires peuvent être plus susceptibles de développer une maladie neurodégénérative… En ayant de saines habitudes de vie, on peut éloigner le spectre de la MA dans une certaine mesure.

 

Ce constat, Charles Ramassamy l’a étayé dans un ouvrage sur la nutrition et la prévention de la maladie d’Alzheimer. Les liens entre l’alimentation et la MA ont nourri ses réflexions pour suggérer des solutions novatrices. « Les polyphénols, le grand public les connaît de mieux en mieux. On choisit des aliments de plus en plus pour leurs avantages santé, comme le suggèrent les médecins et les nutritionnistes. Vin rouge, petits fruits colorés, thé, épices… Pourquoi alors ne pas augmenter le potentiel de ces molécules qu’on retrouve dans la nature et qui font déjà partie de nos vies depuis des millénaires? » Les aliments fonctionnels, en effet, gagnent en popularité.

 

Certes, les polyphénols sont présents dans les aliments, mais avant qu’ils arrivent en quantité suffisante au cerveau pour constituer un traitement contre la MA, de combien de litres de thé et de combien de milliers de bleuets faudrait-il se gaver chaque jour? Le professeur sait très bien que l’approche de l’alimentation directe n’est pas réaliste, d’autant plus que le cerveau n’est pas si simple à alimenter. « Le cerveau ne laisse pas entrer n’importe quelle substance, raconte-t-il. Il existe une barrière entre le sang qui irrigue le corps et celui qui alimente le cerveau. Les polyphénols qui circulent dans le sang, comme un grand nombre de molécules, n’arrivent pas nécessairement jusqu’aux neurones. Il faudra leur donner un coup de pouce. »

Embarquement immédiat pour le cerveau

L’idée de Charles Ramassamy est d’embarquer les molécules thérapeutiques dans de minuscules sous-marins qui navigueraient jusqu’aux neurones. L’image ferait une belle scène au cinéma, truffée d’effets spéciaux. Mais dans la réalité, la machinerie est plutôt simple : des nanoparticules biodégradables font office de nanovéhicules. Les expériences de l’équipe du professeur Ramassamy ont démontré plusieurs avantages à cette stratégie. D’abord, elle permet de transporter des molécules qui voyagent difficilement vers les cellules. La curcumine, par exemple, est un antioxydant qu’on retrouve dans le curcuma qui est peu soluble dans l’eau. En l’encapsulant dans une nanoparticule, elle peut circuler dans l’environnement aqueux du corps et arriver à bon port. La nanoparticule protège aussi les molécules fragiles de l’hostilité du système digestif puisque la curcumine est rapidement dégradée dans le tube digestif sans avoir la chance d’avoir une action antioxydante. Enfin, en facilitant le transport et l’absorption des molécules, les nanovéhicules permettent de réduire la dose efficace des antioxydants.

 

Sihem Doggui, doctorante au laboratoire du professeur Charles Ramassamy, a constaté la puissance de cette stratégie de nanopharmacologie. « Dans mes expériences, les cellules traitées avec de la curcumine nano-encapsulée bénéficient d’une protection contre le stress oxydatif à une dose 10 fois plus faible qu’avec la curcumine seule, relate-t-elle. En utilisant des nanoparticules, pourrait-on réduire les doses de médicaments administrées aux patients? Serait-ce une solution afin de réduire les effets secondaires des traitements actuels? »

 

Avant que ces questions soient résolues, l’envoi d’antioxydants au cerveau intéresserait certainement notre patient fictif. En effet, si la MA résulte d’un grand stress oxydatif, les antioxydants ont peut-être le pouvoir de ralentir la maladie, voire d’arrêter sa progression. Avec un traitement basé sur les propriétés des antioxydants, Pierre aurait alors l’espoir de ne pas atteindre les stades lourdement handicapants. 

 

« Imaginez si un jour le diagnostic de la MA devenait comme celui des maladies cardiovasculaires, se permet de rêver le professeur Ramassamy. Aujourd’hui, ce n’est pas parce que le cholestérol est élevé dans le sang qu’on va nécessairement faire une crise cardiaque et en mourir. On peut prévenir et traiter ces problèmes et vivre en santé longtemps. Mon souhait, mon rêve, serait que les patients de la MA soient diagnostiqués suffisamment tôt et aient des solutions efficaces pour qu’à 70 ans et même plus, ils demeurent autonomes, actifs et épanouis. »

 

Et cela passe nécessairement par l’identification de biomarqueurs et d’autres outils de diagnostic précoce, ainsi que par le développement de traitements préventifs. Grâce à eux, loin d’être condamné à la démence, Pierre envisagerait des jours paisibles pour encore de longues années. ♦

 

Lectures complémentaires

Page Web de la Chaire de recherche Louise et André Charron sur la maladie d’Alzheimer

Communiqué du lancement de la Chaire

Album photos du lancement

« Du curcuma en nanoparticules », Le Devoir, 8 mai 2013 (article disponible pour les abonnés seulement)

 


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Contrat Creative Commons« Biomarqueurs et nanoparticules pour s’attaquer précocement à la maladie d’Alzheimer : Un cerveau sain dans un corps sain » de l'Institut national de la recherche scientifique (INRS) est mis à disposition selon les termes de la licence Creative Commons Paternité - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification 2.5 Canada. Les autorisations au-delà du champ de cette licence peuvent être obtenues en contactant la rédaction en chef. © Institut national de la recherche scientifique, 2013 / Tous droits réservés / Photos © Christian Fleury

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