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# Biologie# Biologie moléculaire

Déballer Alzheimer avec la recherche sur les mouches des fruits

Des recherches avec des mouches à fruits révèlent des infos sur la maladie d'Alzheimer et le comportement des protéines.

Greta Elovsson, Therése Klingstedt, K Peter R Nilsson, Ann-Christin Brorsson

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La maladie d'Alzheimer (MA) est un trouble cérébral qui fout en l'air nos souvenirs et peut même nous mener à une fin prématurée. C'est comme ce pote chiant qui oublie tout le temps où il a mis ses clés, mais en version grosse galère. Malheureusement, personne n’a encore trouvé de remède miracle pour la MA, malgré des tonnes de recherches.

Plaques amyloïdes : les méchants

Dans la MA, l'un des principaux fauteurs de troubles est quelque chose qu'on appelle les plaques amyloïdes. Imagine ces plaques comme du chewing-gum collé sur le trottoir ; ça n'a rien à y faire ! Ces plaques sont faites d'une protéine appelée amyloïde-β (Aβ) qui a tendance à s'agglutiner dans le cerveau, rendant le boulot des cellules cérébrales super compliqué.

La protéine Aβ : un personnage désordonné

La protéine Aβ n'est pas vraiment le type le plus organisé non plus. Elle aime faire des siennes et se plier de travers, ce qui entraîne la formation de gros paquets. Ce processus est compliqué et peut créer toutes sortes de structures différentes : certaines inoffensives et d'autres moins cool. Ces “paquets” jouent un grand rôle dans les galères qu'on voit avec l'Alzheimer.

Variantes d'Aβ : les fauteurs de troubles

Il existe différentes formes d’Aβ, un peu comme des parfums de glace. Certains parfums sont plus dangereux que d'autres. Une version particulièrement méchante s'appelle Aβ1-42, qui est comme la "menthe chocolat" des mauvais Aβ, car elle a tendance à s'agglutiner facilement. Et puis il y a la version arctique d'Aβ, qui est encore plus agressive pour former ces paquets. On peut imaginer ça comme une tempête de neige qui s'abat sur une journée ensoleillée ; ça devient vite le bazar !

Le modèle de la mouche : Drosophila à la rescousse

Là, tu te demandes sûrement comment on étudie ces protéines chiantes. Voilà Drosophila melanogaster, mieux connue sous le nom de mouche à fruits. Oui, ces petites bestioles qui bourdonnent autour de ta cuisine aident en fait les scientifiques à comprendre l'Alzheimer ! Elles ont une courte durée de vie et sont faciles à manipuler génétiquement, ce qui les rend parfaites pour la recherche.

Expérimenter avec des mouches

Dans notre étude, on a créé deux types de mouches à fruits : celles avec la version dimérique de Aβ (on va les appeler mouches T22Aβ1-42) et celles avec la version arctique (restons avec les mouches arctiques). On voulait voir comment ces différentes formes d’Aβ affectent les mouches avec le temps, surtout dans leurs intestins parce que, eh bien, les mouches ont aussi des intestins !

Mouches vieillissantes : l’accumulation d’Aβ

En vieillissant, on a remarqué un truc intéressant. La quantité d'agrégats d’Aβ s'accumulait dans les deux types de mouches. C'est comme quand tu rajoutes des vêtements dans un panier à linge sans jamais faire la lessive ; ça finit par déborder ! Les mouches T22Aβ1-42 avaient une énorme quantité d’Aβ, tandis que les mouches arctiques n'en avaient pas autant. Pourtant, les mouches arctiques ressentaient quand même les effets toxiques plus intensément.

Colorier les intestins : une décomposition colorée

Pour voir où se cachait tout l’Aβ, on a utilisé des colorants spéciaux. Imagine ça comme chercher une aiguille dans une botte de foin, sauf que l'aiguille c'est un paquet de protéines et le foin c'est l'intestin de la mouche. On a utilisé deux types de sondes moléculaires : HS-84 et HS-169. Chaque sonde a des capacités différentes pour se lier aux paquets d’Aβ, ce qui nous a aidés à mieux comprendre ce qui se passait.

Modèles de liaison d’Aβ : qui se démarque ?

Surprenant, HS-84 a mieux fonctionné pour colorer l’Aβ des mouches arctiques que HS-169. C'était comme si HS-84 était le gosse populaire à l'école avec qui tout le monde voulait traîner ! À l'inverse, HS-169 a montré de super résultats chez les mouches T22Aβ1-42. Clairement, les structures des agrégats dans ces mouches sont différentes, ce qui fait que les sondes se comportent différemment.

Mesurer les niveaux d’Aβ : le jeu des chiffres

Ensuite, on voulait savoir combien d’Aβ traînait vraiment chez les mouches. Donc, on a utilisé une méthode appelée Meso Scale Discovery (MSD) pour quantifier les niveaux d’Aβ. Étonnamment, les mouches T22Aβ1-42 avaient beaucoup plus d’Aβ au total que les mouches arctiques. Cependant, les deux types avaient plus d'Aβ insoluble que d'Aβ soluble. Ça nous fait penser que ces mouches gèrent plus de déchets et moins de trucs utiles !

Le dilemme de la toxicité : pentes glissantes

C'est là que ça devient intéressant. Malgré le fait que les mouches T22Aβ1-42 aient une quantité totale d’Aβ plus élevée, les mouches arctiques montraient un effet toxique plus fort. C'est un peu comme un burger de fast-food qui a l'air énorme mais qui en fait ne contient que des calories vides. Pendant ce temps, les mouches arctiques ont peut-être moins de paquets d’Aβ mais ressentent quand même plus de douleur à cause d'eux.

Différentes stabilités parmi les formes d’Aβ

On a aussi étudié la stabilité des agrégats formés. En utilisant Gua-HCl (qui est comme un produit chimique qui nous aide à comprendre la force des liaisons), on pouvait trier l’Aβ en différents groupes. Les mouches T22Aβ1-42 avaient des agrégats d’Aβ à tous les niveaux de stabilité, tandis que les mouches arctiques gardaient surtout leur Aβ dans un seul groupe. C'est comme si les mouches T22Aβ1-42 avaient un buffet complet alors que les mouches arctiques se contentaient de soupe !

Les pensées finales : quoi de neuf ?

Donc, que nous disent toutes ces expériences ? Les deux types d’Aβ créent diverses espèces d’Aβ avec des effets différents sur la toxicité et la stabilité. Bien que les deux types de mouches aient des durées de vie similaires, elles semblent utiliser des méthodes différentes pour atteindre cette fin. On dirait que les mouches T22Aβ1-42 pourraient être dépassées par une charge d’agrégats d’Aβ, tandis que les mouches arctiques rencontrent des effets toxiques à partir de différents types d’agrégats.

Comprendre ces différences pourrait nous aider à mieux combattre l'Alzheimer. Et qui aurait cru que les mouches à fruits pouvaient nous donner un coup de main (ou une aile) ? Dans le grand schéma des choses, ces petites nuisances pourraient nous aider à relever l'un des plus grands défis de l'humanité. C’est pas génial, la science ?

Source originale

Titre: Diversity of Abeta aggregates produced in a gut-based Drosophila model of Alzheimer's disease

Résumé: Alzheimers disease (AD) is a neurodegenerative disease manifested by memory loss and premature death. One major histopathological hallmark of AD is the amyloid plaques formed by aggregates of the amyloid-beta (Abeta) peptide and the Abeta aggregation process results in amyloid fibrils with different structures. Herein, we investigate the heterogeneity of Abeta aggregates produced by Drosophila melanogaster expressing the Abeta1-42 peptide with the Arctic mutation E22G (Arctic flies) or a dimeric construct of Abeta1-42 (T22Abeta1-42 flies) in the digestive tract. Staining of the gut of the flies using luminescent conjugated oligothiophenes (LCOs) revealed that the amount of Abeta aggregates increased in both genotypes with age. The LCOs also exhibited distinct staining patterns in the flies. The expression of T22Abeta1-42 resulted in a heavier Abeta load compared to Abeta1-42 with the Arctic mutation. Since the genotypes have similar median survival times, the result indicates that the toxicity of the combined number of aggregates in the Arctic flies is higher compared to the T22Abeta1-42 flies. Stability measurements showed that the most accumulated Abeta species in the Arctic and the T22Abeta1-42 flies were found in the 4 M and 5 M Gua-HCl-fraction, respectively. This indicates that prefibrillar Abeta aggregates constitute the toxic species in Arctic flies while the cause of death in T22Abeta1-42 flies might be the massive load of insoluble aggregates. The study shows that even though the different Abeta peptides resulted in an equal reduction of the lifespan, they formed an array of different aggregates confirming the heterogeneity of this process. Overall, our findings support that distinct Abeta aggregates can exhibit different pathological effects, and we foresee that our Drosophila models can potentially aid in identifying anti-Abeta agents targeting different types of aggregated Abeta species.

Auteurs: Greta Elovsson, Therése Klingstedt, K Peter R Nilsson, Ann-Christin Brorsson

Dernière mise à jour: 2024-11-20 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.19.624423

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.19.624423.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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