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image description La perte de mémoire spatiale est-elle liée à l'expression de protéines β-amyloïde dans le cerveau ?
La perte de mémoire suivie d'un déclin général des fonctions cognitives est, avec le dépôt de plaques de protéines amyloïde dans le cerveau, une des caractéristiques de la maladie d'Alzheimer. Toutefois, le lien de causalité entre ces modifications histologiques et les pertes de mémoire n'a pas pu encore être établi de façon définitive. Pour tenter de répondre à cette question, l'équipe de S. Higgins a testé l'évolution avec l'âge de la mémoire spatiale dans un modèle expérimental de la maladie d'Alzheimer.

Un précurseur de la protéine β-amyloïde humaine contenant 751 acides aminés (β-APP751) a été exprimée par génie génétique dans le cerveau de souris. Deux lignées de souris transgéniques qui présentent des dépôts ponctuels de protéines β-amyloïde comparables à ceux observés dans les stades précoces de la maladie d'Alzheimer ont été sélectionnées. Ces animaux ne développaient pas à proprement parler de plaques de protéines β-amyloïde caractéristiques des stades avancés de cette maladie.

La mémoire spatiale des souris témoins et des souris transgéniques a été testée à l'aide du labyrinthe de Morris. Les animaux sont introduits dans une piscine cylindrique possédant une plate-forme sur laquelle ils peuvent se réfugier. Plusieurs repères sont placés dans la pièce servant à l'expérimentation afin que les souris puissent s'orienter dans l'espace et mémoriser un chemin d'accès à cette plate-forme. Le chemin utilisé ainsi que le temps mis pour atteindre la plate-forme sont les deux paramètres qui permettent d'évaluer la mémoire spatiale des animaux durant, ou après, une période d'apprentissage.

Les résultats de ces expériences montrent que les souris des deux lignées transgéniques porteuses du gène β-APP751 présentent des troubles de l'apprentissage et de la mémoire spatiale qui s'accentuent avec l'âge. Ces déficits mnésiques étaient plus marqués dans une des deux lignées. Ils n'étaient pas imputables à des troubles locomoteurs ou des modifications de comportement non-spécifique liés à la présence du transgène. Ils étaient par contre spécifiques d'un type de mémoire et d'apprentissage. En effet, des expériences comparables réalisées à l'aide d'une test de labyrinthe reposant sur l'évitement d'une sanction, ici un jet d'air violent, plutôt que sur la recherche de sécurité ne montraient plus de différence de mémorisation entre les deux lignées porteuses de la protéine β-APP751 et le groupe témoin.

Ces expériences montrent :

- que l'expression de la protéine β-APP751 humaine chez des souris modifie de façon spécifique l'apprentissage et la mémoire spatiale de ces animaux ;
- que ces altérations cognitives s'accentuent avec l'âge et sont associées à l'accumulation de protéines β-amyloïde dans le cerveau ;
- que la présence de plaques amyloïdes n'est pas nécessaire au développement de ces altérations cognitives.

Ces données sont à rapprocher d'autres expériences menées chez le rat montrant une surexpression de protéines β-APP751 uniquement dans le cerveau des animaux sénescents présentant des perturbations de la mémoire spatiale. Elles reposent la question de la relation directe entre la présence de plaques amyloïdes et les troubles mnésiques dans la maladie d'Alzheimer.
 
Temps mis pour trouver le refuge en fin de période d'apprentissage, en secondes
âge des souris
groupe témoin
lignée F10 transgénique
lignée F15 transgénique
3 mois
9.7 ± 0.8
15.9 ± 1.6.
24.2 ± 3.9
24 mois
21.2 ± 2.2
27.4 ± 4.0
40.9 ± 4.3
Publié en Janvier 2002
Auteur : B. Corman - , 
Références : Koistinaho M, Orst M, Cimadevilla J, Vondrous R, Cordell B, Koistinaho J, Bures J, Higgins L. Specific spatial learning deficits becomes severe with age in β-amyloid precursor protein transgenic mice that harbor diffuse β-amyloid deposits but do