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Rôle de la voie de signalisation Wnt dans la maladie d'Alzheimer

Des recherches montrent que les perturbations du signal Wnt peuvent contribuer à la progression de la maladie d'Alzheimer.

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La maladie d'Alzheimer (AD) est une condition courante qui touche beaucoup de gens dans le monde. Elle affecte surtout la mémoire et les capacités de réflexion, entraînant des changements importants dans la vie quotidienne. La maladie est causée par divers facteurs, y compris l'inflammation du cerveau, la perte de cellules nerveuses et des modifications de la structure du cerveau. Deux éléments clés liés à l'AD sont l'accumulation de certaines protéines appelées amyloïde-bêta (Aβ) et tau, qui contribuent aux changements observés dans le cerveau.

Le Rôle de la Signalisation WNT dans la Maladie d'Alzheimer

Des recherches récentes se sont concentrées sur le réseau de signalisation Wnt, qui joue un rôle essentiel dans diverses fonctions cérébrales. Ce réseau est important pour maintenir les connexions entre les cellules nerveuses et soutenir leur survie. Dans le cas de l'Alzheimer, des études montrent que la signalisation Wnt est perturbée, en particulier la voie non canonique Wnt/PCP. Cette voie semble impliquée dans la santé globale des cellules cérébrales.

Une protéine importante dans cette voie de signalisation est WNT-5A. Elle interagit avec une autre protéine, ROR2, pour réguler plusieurs fonctions dans les cellules, y compris leur mouvement et leur connexion les unes avec les autres. Dans l'AD, les niveaux de ces protéines changent, entraînant de possibles problèmes de fonction cérébrale. Les chercheurs ont identifié qu'une perte d'équilibre dans la signalisation Wnt pourrait jouer un rôle dans la progression de l'AD.

Résultats de Recherche utilisant des Cellules Humaines

Pour comprendre comment ces protéines affectent l'AD, des scientifiques ont étudié des lignées cellulaires humaines, en particulier une lignée de neuroblastome appelée SH-SY5Y. En traitant ces cellules avec Aβ, ils ont découvert qu'augmenter l'activité de WNT-5A et ROR2 entraînait l'activation d'une autre voie de signalisation connue sous le nom de JNK. Cette activation était associée à des changements dans la structure des cellules nerveuses, impactant la façon dont elles se connectent entre elles.

En plus de cette lignée cellulaire, les chercheurs ont aussi utilisé des cellules dérivées de cellules souches pluripotentes induites (iPSCs) qui avaient été modifiées génétiquement pour imiter l'AD. Ces cellules modifiées ont montré une expression accrue de WNT-5A et ROR2, suggérant que les changements dans ces protéines sont liés à la maladie. L'étude a révélé que lorsque ces cellules étaient traitées avec Aβ, le nombre de connexions entre les cellules nerveuses diminuait, indiquant que les voies de signalisation affectaient la communication entre ces cellules.

Exploration des Effets de la Signalisation Wnt/PCP/JNK

La recherche a montré qu'Aβ peut activer la signalisation Wnt/PCP/JNK d'une manière qui influence la santé des cellules nerveuses. Lorsque les cellules nerveuses étaient traitées avec Aβ, un système de rapport a montré que la voie JNK était activée, indiquant que la signalisation au sein des cellules était affectée. Cette activation était dépendante de ROR2, ce qui signifie que sans cette protéine, la signalisation ne se produirait pas efficacement.

Lorsque les chercheurs ont bloqué l'activité de JNK, ils ont observé une récupération des connexions entre les cellules nerveuses après un traitement avec Aβ, suggérant que la voie JNK joue un rôle significatif dans les dommages causés par l'Alzheimer.

Examen des Changements d'Expression Génique dans le Cerveau

Les chercheurs ont également examiné les changements dans l'expression génique dans les cerveaux de personnes atteintes d'AD. Une étude récente a analysé des échantillons de nombreux individus avec divers degrés d'AD. Ils se sont concentrés sur les gènes liés à la signalisation Wnt, en particulier dans des couches spécifiques du cortex qui sont affectées tôt dans la maladie.

Dans ces couches, des changements dans l'expression des gènes liés à Wnt ont indiqué une augmentation de la signalisation Wnt/PCP tandis que la voie canonique Wnt montrait une activité réduite. Ce déséquilibre pourrait nuire à la santé des cellules nerveuses, entraînant un déclin cognitif.

Poursuite de l'Investigation dans les iNeurones

Les chercheurs ont continué leur enquête en utilisant des neurones corticaux dérivés d'iPSC qui imitent plus précisément les cellules cérébrales humaines. Lorsqu'ils ont introduit la mutation familiale de l'Alzheimer, les cellules ont montré des niveaux plus élevés de ROR2 et WNT-5A. Cela a apporté des preuves supplémentaires que les changements associés à l'AD impliquent ces protéines spécifiques.

Lorsque ces neurones modifiés ont été traités avec Aβ, la formation de protéines importantes responsables des connexions entre cellules nerveuses a été considérablement réduite. Cela souligne à quel point l'équilibre des voies de signalisation est crucial pour maintenir des connexions saines dans le cerveau.

Implications pour de Futurs Traitements

Comprendre les changements dans les voies de signalisation Wnt pourrait être clé pour développer de nouveaux traitements contre l'Alzheimer. En se concentrant sur la façon dont WNT-5A et ROR2 influencent d'autres voies, comme JNK, les chercheurs peuvent explorer comment rétablir l'équilibre de la signalisation dans le cerveau.

Cette approche pourrait mener à de meilleures solutions pour protéger les cellules nerveuses et potentiellement ralentir la progression de l'Alzheimer. La poursuite des recherches dans ce domaine pourrait ouvrir de nouvelles possibilités pour des thérapies ciblant ces protéines et voies spécifiques.

Conclusion

La maladie d'Alzheimer est un trouble complexe avec divers facteurs contributifs. La signalisation Wnt, en particulier la voie non canonique, joue un rôle critique dans la santé des cellules nerveuses. Les changements dans les niveaux de WNT-5A et ROR2 dans le contexte de l'Alzheimer soulignent le besoin d'une recherche plus approfondie sur ces voies de signalisation. Comprendre comment ces protéines interagissent et affectent la communication cellulaire est essentiel pour développer de futurs traitements qui pourraient aider des millions de personnes touchées par cette maladie.

Source originale

Titre: Amyloid-β can activate JNK signalling via WNT-5A/ROR2 to reduce synapse formation in Alzheimer's disease.

Résumé: Wnt signalling is an essential signalling system in neurogenesis, and recent studies have highlighted the critical role of this signalling network in regulating synaptic plasticity, neuronal survival, and neurogenesis, processes that are disrupted in Alzheimers disease (AD). From the Wnt network, the Wnt/{beta}-catenin pathway has been studied for its neuroprotective role, and this is suppressed in AD. However, the involvement of the non-canonical pathway, which operates independently of {beta}-catenin and involves the planar cell polarity (PCP), remains to be determined in AD. In this work, we analyse the function of the orphan receptor tyrosine kinase ROR2, an essential co-receptor of the Wnt/PCP signalling pathway. We find that activation of WNT-5A/ROR2 signalling activates JNK signalling, reducing pre- and postsynaptic clusters on neurites in mature SH-SY5Y neurons. This observation is similar to SH-SY5Y neurons treated with the Amyloid-{beta} peptide A{beta}1-42 or DKK1, which are both increased in AD. Surprisingly, the effect of A{beta}1-42 and DKK1 signalling on synaptogenesis can be mitigated by blocking ROR2 and JNK signalling, suggesting that A{beta} and DKK1 signalling depends on ROR2/JNK signalling. Finally, we find an increase of WNT-5A/ROR2 clusters on neurites of iPSC-derived cortical neurons carrying the PSEN1 A75V mutation, known to enhance the pathological A{beta}42/40 ratio. Simultaneously, the number of pre- and post-synaptic clusters decreased in the mutant line. Inhibition of ROR2/JNK signalling in PSEN1A75V cortical neurons partially rescues the reduction in synaptogenesis, suggesting that ROR2 signalling may act in a positive feedback loop with A{beta}1-42 and DKK1 signalling to augment JNK signalling as seen in AD.

Auteurs: Steffen Scholpp, K. Fang, E. Pishva, T. Piers

Dernière mise à jour: 2024-07-17 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.16.603668

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.16.603668.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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