Etude de biomarqueurs des fonctions cognitives dans la maladie d’Alzheimer

Publié le : 30 octobre 2012

Porteur de projet : Dr Salah El Mestikawy – Institut de Biologie Paris Seine

Titre du projet : « Utilisation de la synapse glutamatergique comme biomarqueur des fonctions cognitives normales et pathologiques »

Subvention attribuée par la FRC en 2012 : 50 000 € (dont 7 000 € de la Marche pour Quentin)

Description du projet

Les neurones du cerveau utilisent une combinaison de signaux électriques et chimiques pour communiquer entre eux. Parmi ces messagers chimiques, appelés neurotransmetteurs, le glutamate est le neurotransmetteur excitateur principal. C’est grâce au glutamate que nous percevons notre environnement et agissons en conséquence. Le glutamate est donc impliqué dans tous les aspects du fonctionnement du système nerveux aussi bien dans les conditions normales que pathologiques.

Ce projet vise à étudier les neurones qui utilisent le glutamate – les neurones glutamatergiques – impliqués dans des fonctions mentales supérieures telles que la cognition, l’apprentissage et la mémoire.

Avant d’être libéré à l’arrivée d’un stimulus électrique, le glutamate est accumulé dans des vésicules synaptiques par trois transporteurs spécifiques (VGLUT1 à 3). Ces transporteurs sont donc des marqueurs spécifiques de la neurotransmission glutamatergiques. Depuis l’année 2000, Salah El Mestikawy et son équipe ont contribué à la découverte de trois transporteurs du glutamate et ont mis en place un certain nombre d’outils (sondes, antisérums, modèles expérimentaux) et de méthodes (anatomiques, biochimiques, comportementales) pour permettre d’étudier de façon innovante l’implication des systèmes glutamatergiques dans le cerveau sain ou malade.

Ces chercheurs ont ainsi mis en évidence une diminution drastique des transporteurs VGLUT1 et 2 dans le cortex préfrontal de patients atteints de la maladie d’Alzheimer, fortement corrélée au degré d’atteinte cognitive. Ces résultats constituent une évidence directe du rôle central de l’atteinte du système glutamatergique chez ces patients. Leur objectif est maintenant d’étudier 1) si les transporteurs VGLUT constituent des marqueurs fiables permettant de diagnostiquer précocement la maladie d’Alzheimer et de suivre sa progression ; 2) les mécanismes moléculaires reliant les transporteurs VGLUT aux déficits cognitifs observés chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer.

Leurs travaux de recherche devraient permettre à la fois d’augmenter nos connaissances fondamentales sur le système nerveux central et de fournir de nouveaux outils diagnostiques ou pharmacologiques ciblant les neurones glutamatergiques.

Le centre de recherche

L’Institut de biologie Paris-Seine (IBPS), créé le 1er janvier 2014 pour fédérer les recherches en biologie du campus Jussieu de l’Université Pierre et Marie Curie (UPMC), regroupe plus de 500 personnes réparties dans 5 unités et 6 plateformes technologiques de pointe (Imagerie, Génomique, Interactions moléculaires, Protéomique, Animalerie aquatique, Animalerie rongeur).

Ses objectifs sont de répondre aux grands défis actuels de la société dans le domaine de l’environnement, du vieillissement, des maladies neurodégénératives et des maladies du comportement, et de faire progresser les connaissances sur le plan fondamental.

Photo : © Philippe Fraysseix

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Portrait de Salah El Mestikawy :

Salah El Mestikawy a fait toute sa carrière dans le domaine des neurosciences, en particulier de la neurotransmission. Il est actuellement responsable de l’équipe « Systèmes glutamatergiques normaux et pathologiques » au sein du Laboratoire Neuroscience Paris Seine (Institut de Biologie Paris Seine).