Une protéine associée avec la maladie d''Alzheimer vient d''être mise en relation avec les capacités cognitives

On sait que des mutations du gène codant pour la protéine précurseur de l''amyloïde (APP) sont impliquées dans le développement de la maladie d''Alzheimer. Et voici qu''une étude récente, publiée dans le Journal of Alzheimer''s Disease et fondée sur des travaux du projet AGGRESSOTYPE financé par l''UE, montre pour la première fois une relation entre les mutations de cette protéine et les capacités cognitives durant l''enfance.

L''étude a constaté une association entre le gène codant pour l''APP et le QI de performance (PIQ). Le PIQ devrait refléter la capacité d''apprentissage (l''intelligence fluide), c''est-à-dire la résolution de problèmes et les capacités de raisonnement basées sur la mémoire de travail, par opposition à l''intelligence de type compréhension et connaissances (l''intelligence cristallisée) qui s''appuie sur les connaissances accumulées. L''observation de cette association soulève des questions sur le rôle de la protéine dans la neuroplasticité et les problèmes cognitifs ultérieurs.

Rôle de la neuroplasticité dans la santé cognitive

Les cellules du cerveau communiquent par l''intermédiaire de synapses, dont le fonctionnement dépend de protéines spécialisées. Les fonctions cognitives et intellectuelles dépendent de la capacité de ce réseau de neurones à rester adaptable, via le phénomène de neuroplasticité. Cependant, des mutations qui modifient certaines de ces protéines synaptiques peuvent entraîner des troubles et dysfonctionnements du cerveau, comme l''épilepsie ou l''autisme.

Les chercheurs de l''étude se sont intéressés à un ensemble de gènes, le ''complexe ARC'', car il est associé à la protéine Arc (Activity-regulated cytoskeleton associated protein). On sait que cette protéine, ses régulateurs et ses inter-acteurs soutiennent la neuroplasticité. Mais les gènes du complexe ARC sont aussi impliqués dans plusieurs déficiences cognitives, notamment la maladie d''Alzheimer. L''étude s''est donc basée sur l''hypothèse que le complexe ARC serait un déterminant important des capacités cognitives, pendant la vie ainsi que pour la démence liée à l''âge.

Les chercheurs ont analysé les scores de QI et des marqueurs génétiques de 5.165 enfants, à partir des données de l''Avon Longitudinal Study of Parents and Children. Ils ont ensuite analysé les mutations des séquences d''ADN chez 17.008 adultes atteints de la maladie d''Alzheimer, ainsi que chez 37.154 adultes en bonne santé. Ils ont aussi tenu compte de données génétiques pour 112.151 adultes évalués pour leurs fonctions cognitives.

Suivre les voies depuis les molécules jusqu''au comportement

Les chercheurs ont effectivement constaté qu''une mutation dans la séquence d''ADN du gène codant pour la protéine APP était associée avec l''intelligence fluide chez les enfants. Chez les adultes, cette mutation est aussi associée avec la maladie d''Alzheimer. En outre, la mutation du gène pour l''APP est apparue corrélée avec l''efficacité du traitement de l''information (exprimé en délai de réaction). On sait que la protéine APP forme des plaques (des dépôts extracellulaires) dans la matière grise du cerveau, ce qui est un signe pathologique du cerveau atteint par l''Alzheimer. Cependant on ignore comment ces plaques affectent le fonctionnement du cerveau et si elles conduisent à la maladie d''Alzheimer.

Les chercheurs considèrent que leurs travaux sont exploratoires et exigent des études de suivi pour comprendre plus exactement comment les mutations du gène APP affectent la cognition durant toute la vie. Ils espèrent qu''une meilleure compréhension de l''étiologie conduira à un traitement des problèmes de dysfonctionnement de la cognition, comme la maladie d''Alzheimer.

Le projet AGGRESSOTYPE (Aggression subtyping for improved insight and treatment innovation in psychiatric disorders), qui a soutenu une partie des travaux de l''étude, a été lancé pour étudier les bases biologiques de l''agression. Il s''est intéressé plus spécialement aux problèmes chez l''enfant, comme l''hyperactivité avec déficit de l''attention. Ses chercheurs ont appliqué une approche à plusieurs dimensions, avec des données venant de la génétique, de l''imagerie du cerveau, de l''épigénétique, et d''évaluations de la cognition et du comportement.

Leur but était de développer des algorithmes pour prévoir le comportement agressif, accompagnés d''options de traitement, pharmacologiques mais aussi autres comme la rétroaction biologique. On estime que les problèmes psychiatriques d''agressivité touchent plus de 5 millions d''enfants et d''adolescents en UE, et que leur gestion coûte plus de 6 milliards d''euros par an aux systèmes de santé.

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