Le sommeil et un médicament contre l’épilepsie réduisent l’excitabilité des cellules nerveuses. Il pourrait s’agir d’un moyen de lutter contre les pertes de mémoire qui surviennent au début de la maladie d’Alzheimer. C’est ce que suggèrent des résultats obtenus par une équipe de recherche de l’Université de Fribourg lors d’expériences sur des drosophiles.

La maladie d’Alzheimer est la cause de démence la plus fréquente chez les personnes âgées. Selon les chiffres d’Alzheimer Suisse, près de 150 000 personnes souffrent actuellement de démence en Suisse. Un nombre de cas qui, en raison de l’évolution démographique, devrait plus que doubler d’ici à 2050. La maladie d’Alzheimer s’accompagne d’une dégénérescence des fonctions cognitives, d’une perte progressive de la mémoire et, pour beaucoup de patientes et de patients, de troubles du sommeil.

Des amas de fragments de protéines
«Les causes et les mécanismes de la maladie sont encore peu connus», déclare Simon Sprecher, professeur au Département de biologie de l’Université de Fribourg. Des amas de fragments de protéines se formant entre les cellules du cerveau semblent toutefois jouer un rôle majeur. Ainsi, lorsqu’elles sont génétiquement modifiées pour produire davantage de ces protéines appelées bêta-amyloïdes, des drosophiles ou des souris développent des symptômes similaires à ceux de la maladie d’Alzheimer.

Appris, mais vite oublié
«Nous savions que les drosophiles connaissent d’importants problèmes d’apprentissage lorsque des bêta-amyloïdes s’accumulent dans toutes leurs cellules nerveuses», ajoute Simon Sprecher. «Mais, en limitant la production des fragments de protéines aux centres de la mémoire du cerveau, nous avons constaté avec surprise qu’elles apprennent tout aussi bien que les sujets témoins.» Apprendre signifie que les drosophiles associent une certaine odeur à une punition (p. ex. décharge électrique) et une autre à une récompense (p. ex. du sucre).

Les drosophiles génétiquement modifiées ont évité l’odeur associée à la punition tout aussi souvent que leurs homologues non génétiquement modifiées. Mais, à peine deux heures plus tard, elles se souvenaient moins bien de ce qu’elles avaient appris. En d’autres termes: les drosophiles avec bêta-amyloïdes oubliaient plus vite.

Le sommeil peut empêcher le déclin de la mémoire
Dans d’autres expériences, l’équipe de recherche a administré aux drosophiles un médicament contre l’épilepsie ou un somnifère. Elle est ainsi parvenue à éliminer les pertes de mémoire des mouches génétiquement modifiées. «Le sommeil contribue de façon essentielle à lutter contre le déclin de la mémoire causé par les bêta-amyloïdes», écrit l’équipe dirigée par Simon Sprecher dans la revue spécialisée PLOS Biology.

Le médicament contre l’épilepsie et le sommeil ont affaibli l’excitabilité des cellules nerveuses. Or, au stade précoce de la maladie d’Alzheimer, celles-ci sont particulièrement excitables. Simon Sprecher suppose par conséquent que les défaillances de la mémoire sont liées à l’activité des cellules cérébrales. Et, en effet, les essais sur des drosophiles génétiquement modifiées présentant une activité réduite des cellules cérébrales ont démontré qu’il était possible d’améliorer leur capacité de mémoire. «L’oubli est un processus biologique actif et strictement réglementé», ont précisé les scientifiques dans leur article.

Modèle de début de maladie d’Alzheimer
Voyant que les drosophiles génétiquement modifiées n’ont que des problèmes de mémoire, mais pas encore de difficultés d’apprentissage, l’équipe de Simon Sprecher en conclut que la multiplication des amas de bêta-amyloïdes se restreint aux centres olfactifs. Elle dispose ainsi désormais d’un modèle de début de maladie d’Alzheimer. «Il est très intéressant de mieux comprendre ces stades précoces», explique Simon Sprecher. «Nous espérons en déduire des moyens de ralentir, voire de bloquer la progression de la maladie.»

Bibliographie:
Kaldun JC, Lone SR, Humbert Camps AM, Fritsch C, Widmer YF, Stein JV et Sprecher SG. (2021) Dopamine, sleep, and neuronal excitability modulate amyloid-β–mediated forgetting in Drosophila. PLoS Biol 19(10): e3001412. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001412