EN DETERMINANT les sous-régions de l'hippocampe qui sont distinctement touchées par le vieillissement ou la maladie d'Alzheimer, alors que les signes d'appel touchant la mémoire sont identiques, on peut espérer trouver une méthode permettant de détecter les stades les plus précoces de la maladie d'Alzheimer.
L'hippocampe contient différentes populations neuronales organisées en sous-régions séparées anatomiquement, mais interconnectées. Chacune d'elles exprime un profil moléculaire particulier, qui peut rendre compte d'une vulnérabilité différente aux troubles de la mémoire.
On décrit principalement quatre régions distinctes : le cortex endorhinal, le gyrus denté, la région CA et le subiculum.
Les dysfonctionnements de l'hippocampe associés au vieillissement existent chez toutes les espèces de mammifères. Le rat est le modèle animal le plus utilisé pour cette étude. Les singes, pour leur part, évoluent de manière similaire aux humains.
Des techniques d'imagerie.
L'originalité du travail mené par Scott Small et coll. pour comprendre l'organisation fonctionnelle de la mémoire, tient à l'intérêt porté aux deux espèces animales et à l'utilisation de techniques d'imagerie différentes et complémentaires.
D'une part, l'hippocampe de jeunes et de vieux singes rhésus est étudié par une IRM permettant une mesure du volume sanguin régional, sachant qu'il existe une relation intime entre ce flux et le métabolisme cérébral, notamment le métabolisme basal du glucose.
D'autre part, dans les hippocampes de jeunes et de vieux rats, les auteurs ont cherché par hybridation in situ l'expression du gène Arc , dont l'expression est corrélée à la potentialisation à long terme (PLT), un mécanisme de plasticité neuronale associé à la mémorisation et à son altération en fonction de l'âge.
Le gène Arc présente l'intérêt d'être activé en relation avec un changement de comportement et de manière immédiate.
La première étude par imagerie chez le singe a permis de trouver que le gyrus denté correspond à la région de l'hippocampe la plus sensible à l'avancée en âge. Cette démonstration a ensuite été corrélée à l'expression du gène Arc. On trouve d'un autre côté la même sensibilité chez le rat.
Déclin du gyrus denté.
« En mettant en évidence un schéma de déclin du gyrus denté chez deux espèces qui ne développent pas de maladie d'Alzheimer, ces résultats confirment des études par imagerie chez les humains », précisent les auteurs.
A côté de cela, les sous-régions de l'hippocampe, qui comportent des cellules pyramidales, paraissent plutôt respectées par le vieillissement, observent-ils.
Ces résultats ont l'intérêt d'indiquer une voie biochimique pouvant rendre compte des anomalies de la mémoire en relation avec l'âge. Telle la voie des glutamates, dont la quantité est réduite dans les cellules granuleuses des singes rhésus âgés. Mais il en est certainement d'autres à trouver, plus significatives.
Pour la maladie d'Alzheimer, la situation se trouve inversée : les modifications histologiques spécifiques sont patentes au niveau des cellules pyramidales de la formation hippocampique, tandis que les cellules granuleuses apparaissent relativement résistantes. Les lésions touchent d'abord le cortex endorhinal, puis secondairement le gyrus denté.
Cette étude permet donc de constater qu'il existe un schéma neuropathologique distinct entre la maladie d'Alzheimer et le vieillissement physiologique.
« Proc. Natl. Acad. Sci », édition en ligne en avancée.
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