Comment le diabète pourrait mener à la maladie d’Alzheimer ?

On sait depuis quelques années les diabétiques de type 2 deux fois plus enclins à développer la maladie d’Alzheimer que le reste de la population. Des travaux viennent d’apporter de nouveaux éléments reliant plus directement les deux pathologies et suggèrent des pistes pour éviter que les patients les plus à risques ne développent la démence.
Le diabète concerne 382 millions de personnes et pourrait avoisiner les 600 millions en 2035. Cela multiplie d'autant le risque de voir certains patients développer la maladie d'Alzheimer

Le diabète est associé à de nombreuses complications. Cardiovasculaires déjà. Mais aussi, et c’est moins connu du grand public, cognitives. Des troubles de la mémoire, des confusions sont plus fréquentes chez les diabétiques de type 2. D’autre part, cette population de malades multiplie par deux ses risques de développer la plus courante des démences : la maladie d’Alzheimer. Comment la résistance à l’insuline du foie, des muscles et du tissu adipeux peut-elle altérer le fonctionnement cérébral ?Une étude de 2005 apportait des premiers éléments en montrant que l’hippocampe, principal siège de la mémoire, devenait également insensible à l’insuline. De quoi imaginer que cette région cruciale ducerveau ne consommait pas autant qu’elle le devrait son carburant (le sucre) et finissait par régresser. Restait à comprendre le lien avec les bêta-amyloïdes, ces protéines qui s’agrègent et forment des plaques caractéristiques sur les neurones.Des travaux ultérieurs ont démontré que des animaux nourris avec une alimentation riche en graisse, de manière à déclencher chez eux un diabète de type 2, voyaient également s’accumuler dans leur cerveau ces fameuses plaques séniles. Et si les problèmes cognitifs constatés chez les patients concernés par le trouble métabolique n’étaient que les signaux précurseurs de la maladie d’Alzheimer?

Le danger des oligomères de bêta-amyloïdes

À l’heure actuelle, les scientifiques ignorent encore les mécanismes précis entraînant la démence. Récemment, des recherches ont par exemple déterminé que les bêta-amyloïdes seraient nocifs plus tôt que prévu. Car avant de former les plaques visibles, ces molécules se structurent enoligomères, des petits agrégats solubles. Et à ce stade, ils diminueraient la communication entre les cellules nerveuses, détruisant à terme les connexions et aboutissant à la destruction des neurones.Ewan McNay, chercheur à l’université d’État de New York (Albany, États-Unis), vient de faire part des avancées de son équipe lors du congrès Neuroscience 2013, qui s’est tenu plus tôt dans le mois à San Diego. Ce travail identifie un autre effet néfaste des oligomères de bêta-amyloïdes, pouvant expliquer le diabète du cerveau déduit de l’étude de 2005.

La résistance à l'insuline entraînerait des complications cérébrales pouvant mener à la maladie d'Alzheimer, principale démence dont l'incidence pourrait tripler dans les décennies à venir. © Heidi Cartwright, Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0


Les rats diabétiques perdent la mémoire

Cette étude a été menée sur des rats : 20 d’entre eux avaient droit à une alimentation riche afin de déclencher un diabète de type 2, tandis que 20 autres faisaient office de contrôle. Tous les animaux étaient entraînés à associés une cage noire avec des chocs électriques désagréables, si bien que lorsqu’on les plaçait dans l’enclos, ils s’immobilisaient, tétanisés par la peur. La durée de ce réflexe permet aux scientifiques de déterminer la mémoire des rongeurs : les souvenirs sont plus persistants chez ceux qui manifestent leur crainte le plus longtemps.Mais les rats diabétiques sont restés effrayés deux fois moins longtemps que leurs congénères sains. Une nouvelle preuve du lien qui réunit le diabète et les troubles cognitifs. Les chercheurs ont voulu déterminer qui des plaques amyloïdes ou des oligomères étaient derrière tout cela. Alors ils ont conçu des anticorps ciblant les unes ou les autres, afin de découvrir le ou les coupables.Les anticorps dirigés contre les plaques séniles n’ont en rien changé les performances cognitives des rats. En revanche, en s’attaquant aux bêta-amyloïdes solubles, les rongeurs ont retrouvé toute leur tête, et restaient tétanisés aussi longtemps que les rats témoins.

Un lien entre Alzheimer et le diabète, une opportunité thérapeutique ?

Comment expliquer ces résultats ? Les auteurs sont allés trouver des réponses dans des études antérieures. Il a été montré qu’une même enzyme clive l’insuline et les bêta-amyloïdes, et que l’hormone pancréatique et les oligomères entrent en concurrence pour les mêmes récepteurs hippocampiques. Lors d’un diabète de type 2, l’insuline est produite à haute dose, car l’organisme vise à baisser saglycémie alors que les organes se montrent très peu sensibles à l’hormone. À ces fortes concentrations, l’enzyme privilégie l’hormone, et délaisse les bêta-amyloïdes, libres de former des oligomères. Ceux-ci vont progressivement se lier aux récepteurs de l’hippocampe qui, progressivement privé de carburant, dégénère. C’est un cercle vicieux.Cette hypothèse audacieuse demande encore à être validée. Mais si elle est fondée, elle laisse entrevoir la possibilité d’un traitement chez les personnes diabétiques à risque. Des améliorations sont requises car, dans l’expérience, les anticorps ont été administrés directement au niveau du cerveau, ce qui n’est pas envisageable pour une thérapie régulière chez l’Homme. Finalement, si la maladie d’Alzheimer était une conséquence du diabète, cela faciliterait peut-être la prévention et la prise en charge des patients.






Un fauteuil roulant qui se pilote... avec la langue

Des chercheurs américains ont fabriqué un système qui pourrait changer la vie des personnes tétraplégiques. Grâce à un aimant attaché sur la langue par piercing, elles peuvent commander à distance leur fauteuil roulant.
Maysam Ghovanloo, le directeur de cette étude, se tient derrière Jason DiSanto, un patient tétraplégique et un des premiers à tester le Tongue Directional System (TDS) qui permet de piloter un fauteuil roulant avec la langue. Sur l’image, on peut apercevoir l’aimant accroché à sa langue.
Les personnes tétraplégiques sont souvent isolées du monde et peu de moyens leur permettent de se déplacer facilement. Avec une paralysie des quatre membres, même l’emploi d’un fauteuil roulant est un challenge quotidien. Heureusement, les chercheurs ne sont pas en manque de ressources quand il s’agit de faire preuve d’ingéniosité.Mis au point dans les années 1960, le système Sip-and-Puff permet de contrôler un chaise roulanteen inspirant et en expirant dans une paille. Grâce à leur respiration, les personnes handicapéespeuvent ainsi se déplacer sans aide. Cependant, les tâches qu’elles peuvent effectuer avec cette technologie sont limitées et ne permettent pas de se mouvoir très facilement.
L'ensemble du dispositif : un casque, un aimant accroché à un piercing et un smartphone. Lorsque la personne bouge la langue, le mouvement est détecté par le casque qui envoie cette information au smartphone. Ce dernier dirige alors le fauteuil roulant. Cette technologie peut également être utilisée pour remplacer la souris d’un ordinateur. © Maysam Ghovanloo, Georgia Tech
Une équipe du Georgia Institute of Technology aux États-Unis a fabriqué un appareil robotisé encore plus ingénieux. Cette fois, ce n’est pas la respiration qui pilote le siège mais la langue. Ce dispositif ingénieux, appelé Tongue Directional System (TDS), offre plus d’autonomie aux personnes paralysées et a de quoi changer leur vie. Les premiers tests, présentés dans la revue Science Translational Medicine, sont très encourageants.La langue en guise de télécommande

Le projet est né en 2005 lorsque les chercheurs se sont penchés sur les excellentes capacités motrices de la langue, dont la mobilité est rarement affectée par la tétraplégie. Le système est composé d’un aimant fixé à la langue et d’un casque qui peut détecter ses mouvements. Le casque envoie les informations à un smartphone qui peut commander le pointeur sur un écran d'ordinateur ou bien diriger un fauteuil roulant. Ainsi, en bougeant leur langue, les patients se déplacent à leur guise sans aide extérieure. « Il fallait trouver le moyen de fixer l’aimant sur la langue sans que celui-ci ne s’échappe, explique Anne Laumann, participante aux travaux. C’est alors que l’idée du piercing sur la langue nous est venue. Qui aurait pu penser qu’une telle procédure serait un jour utile aux personnes handicapées ? »Pour tester l’appareil, les chercheurs ont recruté 34 volontaires, dont 11 personnes tétraplégiques et 23 qui ne l'étaient pas. Ils ont comparé leur aisance à utiliser le système Sip and Puff et le TDS durant cinq ou six sessions d’environ deux heures et demie chacune, pour la conduite d'un fauteuil ou pour commander un ordinateur. Même si la moitié des candidats handicapés étaient déjà habitués à utiliser le Sip and Puff depuis de nombreuses années dans la vie courante, leurs performances en rapidité de mouvements ont été trois fois meilleures avec le TDS. En revanche, pour la précision, les deux technologies se valent.Le TDS, un système facile à maîtriser

Avec la pratique, les participants sont devenus de plus en plus à l’aise avec le TDS. À la fin de la dernière session, ils étaient tous capables de finir avec succès les parcours que les chercheurs avaient mis en place. « Le TDS s’apprend très rapidement et pourrait facilement aider les personnes tétraplégiques », explique Maysam Ghovanloo, le directeur de l’étude.Ces travaux offrent un espoir pour les personnes handicapées. Pour le moment, les expériences ont été menées en laboratoire ou à l’hôpital. Les scientifiques veulent maintenant tester le système ailleurs, dans la rue ou à l’intérieur des maisons, là où les patients vont en avoir besoin.