La maladie du cerveau encéphalopathie traumatique chronique (ETC) a été liée à un traumatisme physique à la tête – et il s’avère que ces impacts à la tête peuvent déclencher une inflammation et des dommages à l’ADN qui s’accumulent dans les cellules cérébrales au fil du temps, selon une nouvelle étude.
Ces dommages à l’ADN, qui peuvent éventuellement conduire à un dysfonctionnement cellulaire et à la mort, ressemblent aux dommages observés dans le cerveau des personnes atteintes de La maladie d’Alzheimersuggère la recherche.
Les scientifiques à l’origine de la nouvelle étude ont décidé d’approfondir le lien entre les dommages à l’ADN et le CTE après avoir montré que les neurones matures, qui ne se divisent pas, accumulent néanmoins des mutations tout au long de la vie. Dans un étude 2015l’équipe a découvert que ces mutations s’accumulent encore plus rapidement dans le contexte de maladies cérébrales telles que la maladie d’Alzheimer.
« Nous pensions que les neurones possédaient les génomes les plus stables du corps », a déclaré Dr Christopher Walshgénéticien à l’hôpital pour enfants de Boston, co-auteur de cette étude antérieure et de la nouvelle. « Mais il s’avère qu’ils détectent des mutations année après année, et ces mutations s’accélèrent dans les maladies neurodégénératives », a-t-il déclaré à Live Science.
Cette découverte a soulevé une question : si les dommages à l’ADN s’accumulent dans d’autres troubles cérébraux, pourraient-ils également être à l’origine de la perte de neurones observée dans le CTE ?
Dans la nouvelle étude, publiée le 30 octobre dans la revue Scienceles chercheurs ont analysé les génomes de neurones individuels échantillonnés chez 15 personnes ayant reçu un diagnostic de CTE après leur décès, ainsi que ceux de quatre personnes ayant des antécédents de chocs répétés à la tête mais sans CTE. L’équipe a comparé ces neurones avec des cellules provenant de cerveaux sains et avec des cellules provenant de personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer. Pour ce faire, ils ont utilisé le séquençage du génome entier d’une seule cellule, qui analyse tout l’ADN de chaque cellule échantillonnée.
Les résultats ont montré que les neurones des cerveaux CTE portaient plus de mutations d’ADN que ceux des cerveaux sains. En moyenne, ils portaient environ 114 modifications supplémentaires d’une seule lettre dans le code ADN par neurone. Mais les neurones de personnes ayant subi des impacts répétés à la tête mais sans CTE n’ont montré aucune augmentation des mutations par rapport aux cerveaux sains.
Le schéma de mutations observé dans le CTE semble être très similaire à celui qui se produit dans la maladie d’Alzheimer, ont observé les chercheurs. Les deux présentent un nombre accru de mutations et des types similaires d’altérations de l’ADN.
Dans l’étude précédente de l’équipe, ils « ont découvert que les neurones, qui ne se répliquent pas, accumulent en réalité des mutations à un rythme constant tout au long de la vie », a déclaré Walsh. « Même dans des cerveaux sains, cette horloge avance d’environ 17 nouvelles mutations par an, de la naissance à la vieillesse. Mais en cas de maladie, cette horloge s’accélère. »
Les chercheurs ont également identifié un autre type de dommage génétique : de courtes insertions et délétions, appelées indels, dans lesquelles des lettres sont ajoutées ou soustraites du code de l’ADN. Ces minuscules cassures de l’ADN étaient plus abondantes dans les neurones des cerveaux CTE et Alzheimer que dans les neurones sains. Dans certains cas de CTE, les neurones contenaient plus d’un millier d’indels, ce qui équivaut à ce que l’on pourrait observer dans plus d’un siècle de vieillissement normal.
« Ces indels ont augmenté », a déclaré Walsh. « Ils sont probablement suffisamment nombreux pour provoquer un dysfonctionnement grave, voire la mort des cellules affectées. »
Bien que l’étude n’ait pas testé directement l’inflammation dans les neurones, des travaux antérieurs des co-auteurs de l’étude Dr Ann McKeeneuropathologiste au centre CTE de l’Université de Boston (BU), et John Ceriseneuroscientifique à la BU, a montré que l’inflammation est activation généralisée des microglies – les cellules immunitaires du cerveau – dans les cerveaux CTE.
« Nous pensons que l’ETC pourrait être une combinaison de traumatisme crânien répété et d’inflammation », a déclaré Walsh. « Cette combinaison peut bombarder le génome avec les mêmes types de processus dommageables que la lumière ultraviolette provoque sur la peau ou la fumée de tabac dans les poumons », car l’exposition aux UV et au tabac déclenche des dommages à l’ADN.
En résumé, des impacts répétés sur la tête peuvent déclencher une inflammation du cerveau, ce qui peut favoriser l’accumulation de mutations de l’ADN dans les neurones et contribuer au dysfonctionnement et à la mort des cellules. Ces résultats suggèrent que même si le traumatisme crânien reste un déclencheur clé de l’ETC, les dommages à long terme sont probablement dus à des dommages à l’ADN provoqués par l’inflammation.
L’équipe étudie actuellement si des processus similaires se produisent dans d’autres maladies neurodégénératives, telles que sclérose latérale amyotrophique (SLA) et La maladie de Huntington.
« Cela pourrait constituer une voie finale commune à toutes les maladies », a déclaré Walsh. « Nous aimerions retracer les étapes biochimiques depuis l’inflammation jusqu’à la mort des neurones et déterminer où nous pouvons intervenir. »
