Etude du métabolisme du précurseur du peptide amyloide de la maladie d'Alzheimer dans différents modèles cellulaires
(1999)
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- Octave, Jean-Noël
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- Le principal constituent des dépôts amyloïdes des plaques séniles de la maladie d’Alzheimer est un peptide de 39 à 43 acides aminés appelé peptide amyloïde ou Aβ. Le peptide amyloïde dérive d’une protéine transmembranaire de 110 à 140 kDa (APP) codée par un gène localisé sur le chromosome 21. L’APP est soumis à deux voies cataboliques : amyloïdogène et non amyloïdogène, les enzymes impliquées dans ces deux voies ne sont pas encore identifiés. Dans certaines formes héréditaires de la maladie d’Alzheimer, des mutations ont été identifiées dans le gène de l’APP, ces mutations peuvent altérer le métabolisme de l’APP et provoquer une apparition précoce de la maladie. Dans une famille suédoise touchée par la maladie d’Alzheimer, la conversion d’une guanine en thymidine et d’une adénine en cytosine entraîne la substitution de deux acides aminés du côté N -terminal du peptide amyloïde. Des cellules transfectées par l’ADNc de la forme suédoise produisent 6 à 8 fois plus de peptide amyloïde que les cellules exprimant la forme normale de l’APP. Bien que ces mutations soient rares, elles démontrent l’importance du métabolisme de l’APP dans le développement de la maladie d’Alzheimer. Les mécanismes cellulaires permettant la production du peptide amyloïde à partir de son précurseur, ainsi que son accumulation dans le milieu extracellulaire doivent encore être élucidés. Dans ce but, nous avons utilisé, au cours de ce travail, trois modèles cellulaires pour étudier le métabolisme de l’APP humain, de cellules CHO transfectées et des neurones corticaux d’embryons de rat infectés par un adénovirus recombinant pour l’APP humain. <BR> Les cellules d’insectes infectées produisent de l’APP humain en grande quantité, à la fois dans les cellules et dans le milieu de culture ; l’APP soluble sécrété par ces cellules est formé de l’APP tronqué résultant de l’action de l’α-sécrétase et de l’APP complet libéré dans le milieu. La production de l’APP est maximale après 48h d’infection et diminue pour des incubations plus longues. Malgré une production très importante de l’APP par les cellules Sf9 infectées, le peptide amyloïde n’est pas détecté dans le milieu de culture. Cette absence de production du peptide amyloïde résulte de l’absence des activités β et γ-sécrétase dans ces cellules. <BR> une analyse du milieu de culture des cellules CHO transfectée nous a permis de montrer que ces cellules sont capables de métaboliser l’APP humain par les deux voies cataboliques. L’inhibition de l’endocytose de l’APP membranaire par une délétion de la partie cytoplasmique contenant le signal d’internalisation empêche la formation du peptide amyloïde à partir de l’APP normal. Par contre, cette délétion n’a aucun effet sur la production du peptide amyloïde par la forme suédoise. Ceci montre l’existence de deux voies différentes de formation du peptide amyloïde ; au cours de la sécrétion constitutive de l’APP suédois, ou au cours de l’internalisation de l’APP normal par endocytose/<BR> Ces résultats montrent que le transport intracellulaire de l’APP jour un rôle déterminant dans le choix de sa voie catabolique. Dans le cerveau, le peptide amyloïde est produit essentiellement par les neurones. Le transport des protéines dans les cellules d’insectes et les cellules CHO est différent de celui des neurones qui utilisent, pour le transport, des protéines exclusivement neuronales. Il est donc essentiel d’étudier le métabolisme de l’APP dans les neurones. Dans cet objectif, nous avons construit des adénovirus recombinants pour l’APP humain ; ces adénovirus recombinant ont permis d’étudier le métabolisme de l’APP dans des neurones corticaux d’embryons de rats en culture. <BR> L’utilisation d’un adénovirus recombinant pour le gène bactérien LasZ nous a permis de démontrer que les adénovirus constituent un moyen efficace pour le transfert et l’expression d’un gène étranger dans des cultures de neurones. L’analyse des extraits cellulaires et du milieu de culture des neurones infectés montre que les neurones corticaux de rats en culture utilisent les deux voies cataboliques pour métaboliser l’APP humain. La double mutation suédoise favorise le clivage de l’APP par l’activité β-sécrétase, ce qui entraîne une augmentation de la production du peptide amyloïde par les neurones
- Affiliations
Citations
Essalmani, R. (1999). Etude du métabolisme du précurseur du peptide amyloide de la maladie d’Alzheimer dans différents modèles cellulaires. https://hdl.handle.net/2078.5/111033