Santé : Alzheimer, un nouvel obstacle est franchi

Une équipe française a réussi à reproduire le « filtre protecteur » du cerveau humain.

Une première qui pourrait permettre de traiter plus efficacement les maladies neurodégénératives.

Pour fonctionner correctement, notre cerveau doit être protégé de toutes les substances indésirables qui circulent dans le sang. Ce rôle de filtre sélectif est assuré par la barrière hémato-encéphalique (BHE), laquelle, avec l’âge, perd de son étanchéité, ce qui contribue à l’apparition de maladies neurodégénératives, dont Alzheimer.

Pour la première fois, un modèle expérimental de BHE a été créé en laboratoire. Il pourrait permettre de mieux comprendre le mécanisme de ces maladies et d’améliorer l’efficacité des médicaments destinés à soigner le cerveau.

Comment ça marche Près de 700 kilomètres de vaisseaux sanguins sillonnent notre cerveau. Ils sont tapissés par une première couche de cellules reliées entre elles par des jonctions quasi hermétiques, elle-même entourée par d’autres cellules, les péricytes, qui contrôlent les vaisseaux sanguins.

L’ensemble constitue la barrière hémato-encéphalique, une sorte de double paroi qui, par un mécanisme de transport actif, permet l’entrée des aliments et de l’oxygène indispensables à la production d’énergie, et contrôle l’élimination des déchets.

Parallèlement, la BHE empêche le passage vers le cerveau des toxines, des agents infectieux, des anticorps, des hormones… et de près de 98 % des médicaments, ce qui complique les traitements visant à soigner les maladies cérébrales.

Les études étaient menées jusqu’alors avec des modèles approximatifs mimant très imparfaitement la BHE. Mais le Laboratoire de la barrière hémato-encéphalique de l’université d’Artois, à Lens (Pas-de-Calais), a créé récemment un modèle qui se comporte quasiment comme la vraie BHE.

« Dans le sang du cordon ombilical humain, on prélève un certain type de cellules souches, les CD34, qu’on fait évoluer vers des cellules endothéliales (qui constituent la couche la plus interne des vaisseaux, NDLR), mais avec la structure particulière de la BHE », explique Fabien Gosselet, directeur du laboratoire.

La barrière ainsi obtenue présente les mêmes caractéristiques de filtre et de transport actif que la BHE humaine. Ce qui permet de tester le comportement des médicaments et de voir dans quelle mesure ils passent la barrière vers le cerveau.

Certaines méthodes peuvent ainsi être mises au point pour faciliter le passage des médicaments. Cet outil est fondamental pour la recherche sur la maladie d’Alzheimer. La BHE joue en effet un rôle important dans la régulation du taux cérébral des peptides A-bêta, qui sont à l’origine des plaques amyloïdes impliquées dans la maladie.

« Notre cerveau produit un peu de ces peptides en permanence, qui sont normalement éliminés par la BHE, explique Fabien Gosselet. Or, au fil des ans, celle-ci devient moins étanche, un processus naturel accéléré par une alimentation déséquilibrée, la nicotine, l’alcoolisme chronique et la sédentarité. Ce mauvais fonctionnement fait que les peptides “toxiques” ne sont plus éliminés correctement et s’accumulent dans le cerveau, ce qui peut déclencher la maladie. »

Ces conclusions rejoignent celles des travaux de Berislav V. Zlokovic, de l’Université de Californie du Sud (Los Angeles), qui ont montré que cette altération de la BHE commence dans la région de l’hippocampe, qui est justement la zone de la mémoire.

Les perspectives La BHE fabriquée en laboratoire pourrait d’abord permettre de déterminer, pour toute nouvelle molécule, si celle-ci passe ou non dans le cerveau – un débouché évident. Elle expliquerait aussi des mécanismes qu’on ne comprend pas encore.

Lors d’un cancer du sein, par exemple, les métastases cérébrales sont fréquentes : pourquoi ces cellules arrivent-elles à passer le filtre ?

Grâce à ce modèle de barrière hémato-encéphalique, on pourrait apporter bientôt des réponses et définir de nouvelles cibles de traitement pour les maladies neurodégénératives.