Des neuroscientifiques américains ont développé une thérapie par la lumière et le son contre la maladie d'Alzheimer pour décomposer les caillots de protéines dans le cerveau. Il aide les souris malades, leur mémoire s'améliore. Les premiers essais cliniques ont commencé.
Ralentir le processus de la maladie d'Alzheimer en exposant le patient à la lumière et au son, cela semble plutôt inhabituel. C'est pourtant la stratégie que les neuroscientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Cambridge (États-Unis) sont en train d'explorer.
La maladie d'Alzheimer se caractérise par une accumulation des protéines tau et bêta-amyloïde dans le cerveau. Les caillots se forment une quinzaine d'années avant l'apparition des premiers symptômes. Quelques années plus tard, les cellules nerveuses (la matière grise) commencent à mourir.
Les chercheurs tentent depuis longtemps d'éliminer la protéine du cerveau associée aux problèmes cognitifs. Jusqu'ici sans succès. Le professeur de neurosciences Li-Huei Tsai et ses collègues du MIT ont eu du succès chez des souris malades avec une thérapie basée sur la lumière et le son scintillants à basse fréquence. Les accumulations de protéines deviennent plus petites et la mémoire des animaux meilleure. Les premiers tests effectués sur des personnes âgées en bonne santé montrent que l'exposition répétée à la lumière et au son est sans danger. Les essais cliniques avec des patients ont commencé cette année.
Photo ci-dessus :plus la couleur est rouge, plus il y a de protéine tau dans le cerveau. À gauche, le cerveau moyen d'une personne en bonne santé cognitive. Chez les personnes présentant des symptômes légers d'Alzheimer (à droite), il y a plus d'enchevêtrements de tau.
Notre cerveau contient des cellules nerveuses qui « s'activent » en rythme, générant des ondes cérébrales de différentes fréquences. En exposant quelqu'un à la lumière et au son d'une certaine fréquence, vous pouvez influencer cette activité électrique dans le cerveau. Les chercheurs américains concentrent leur thérapie sur les ondes gamma rapides (38-80 Hertz), qui interviennent par exemple dans l'attention et la mémoire à long terme. « Les rythmes gamma garantissent que l'activité dans les régions cérébrales interconnectées est synchronisée. Ils aident au traitement de l'information », explique Tsai. "Lorsque des animaux ou des personnes sont activement engagés dans une tâche cognitive, vous voyez les rythmes gamma s'accélérer."
Dans la maladie d'Alzheimer, le rythme des ondes gamma semble être perturbé. Tsai :"La force et la cohérence des ondes cérébrales sont réduites dans plusieurs régions du cerveau." Son équipe utilise des ondes lumineuses et sonores d'une fréquence de 40 Hz pour rappeler une fréquence similaire dans les cellules cérébrales.
En 2016, l'équipe décrivait les premiers résultats de la luminothérapie dans la revue Nature. Chez les souris présentant des caractéristiques de type Alzheimer, une heure de lumière scintillante par jour a inhibé le processus de la maladie. Après une semaine, les animaux présentaient moins d'accumulations d'amyloïde B et de tau dans le cortex visuel (la région du cerveau qui traite les images entrantes des yeux) que les souris malades n'ayant reçu aucune luminothérapie.
Ce printemps, le groupe de recherche a publié deux nouveaux articles dans Cell et Neuron dans lesquels ils élargissent leur première découverte pour inclure le son. Stimuler des souris malades avec des ondes sonores de 40 Hz réduit le nombre de caillots protéiques dans le cortex auditif (la zone du cerveau où les stimuli sonores sont traités). Cette fois, l'hippocampe (une zone importante pour l'apprentissage et la mémoire) a également été "touché" par la thérapie. Là aussi, les accumulations sont devenues plus petites. Enfin, les chercheurs ont montré qu'une combinaison de son et de lumière affectait presque tout le cortex cérébral, y compris le cortex préfrontal (la partie où se déroulent la réflexion et le raisonnement plus profonds).
La plus grande question, bien sûr, était :la thérapie améliore-t-elle réellement la mémoire ?
La plus grande question, bien sûr, était :la thérapie améliore-t-elle réellement la mémoire ? Les problèmes de mémoire sont souvent le premier symptôme de la maladie d'Alzheimer. Eh bien, il semble que oui. Les souris malades ont obtenu de meilleurs résultats aux tests de mémoire que leurs pairs qui n'ont reçu aucune thérapie ; ils reconnaissaient mieux les endroits où ils étaient allés auparavant.
Tsai et son équipe se sont également penchés sur le mécanisme cellulaire sous-jacent. En raison de la thérapie, les cellules immunitaires du cerveau changent de forme. Ils vont attraper et nettoyer plus de protéines. De plus, les vaisseaux sanguins du cerveau s'élargissent, ce qui aide probablement aussi à éliminer les amas de protéines.
Ça a l'air si bien que la première étude a débuté il y a quelques mois avec douze patients atteints d'une forme légère d'Alzheimer. La moitié sera exposée à la lumière et au son une heure par jour pendant six mois, l'autre moitié ne le sera pas. À divers moments au cours de cette période de six mois, les capacités cognitives de chacun, y compris la mémoire, sont testées. À l'aide de l'EEG (une méthode de mesure de l'activité électrique du cerveau), les chercheurs vérifieront comment les ondes cérébrales des patients réagissent à la stimulation. Des tests sanguins doivent montrer si la quantité de bêta-amyloïde et de tau dans le sang change après le traitement.
Ce premier essai concerne également principalement la question de savoir si la thérapie est sûre, s'il y a des effets secondaires et si l'appareil qui émet de la lumière et du son est facile à utiliser à la maison. "Nous attendons les premiers résultats au milieu de l'année prochaine", a déclaré Tsai. Une deuxième étude, à laquelle participeront quarante patients, est dans les starting-blocks.
'C'est une idée excitante, mais une partie de moi pense 'été là, fait ça' psychopharmacologue Rudy Schreiber (Université de Maastricht)
"C'est une idée excitante, mais une partie de moi pense 'été là, fait ça '", déclare le psychopharmacologue Rudy Schreiber de l'Université de Maastricht. Il a mené 25 ans de recherche sur les médicaments pour les maladies psychiatriques et neurologiques. Il arrive souvent que des médicaments qui fonctionnent bien en recherche animale échouent chez l'homme, explique-t-il. « Il existe des médicaments qui provoquent de plus petites accumulations de protéines, de nouvelles connexions entre les cellules cérébrales et une amélioration de la mémoire chez la souris. Et puis ça ne marche pas chez les gens. Les soi-disant inhibiteurs du bace – le bace est une enzyme impliquée dans la formation des amas amyloïdes – ont récemment échoué de manière spectaculaire dans les expériences cliniques. Il n'existe actuellement aucun médicament disponible qui puisse ralentir la maladie d'Alzheimer.
Illustration ci-dessus :Accumulation de la protéine bêta-amyloïde (vert clair) entre les cellules nerveuses du cerveau.
Pourquoi est-il si difficile de trouver un médicament qui élimine les protéines du cerveau ? « Il y a de grandes lacunes dans nos connaissances sur le processus de la maladie d'Alzheimer », dit Schreiber. « Toutes les recherches sur les médicaments se concentrent sur l'hypothèse que les symptômes de la maladie d'Alzheimer sont causés par la protéine tau et la bêta-amyloïde. Cela a été confirmé dans des études animales, mais cela ne signifie pas que cela s'applique également aux humains. »
Soit l'hypothèse est incorrecte, soit elle n'a pas encore été correctement testée. Schreiber pense à la seconde. Souvent, les patients ne reçoivent pas de nouveaux médicaments tant que les caillots protéiques ne sont pas longs et larges. Cela ne fonctionne pas. Vous devriez probablement traiter à un stade plus précoce, lorsque les choses sont encore réversibles. Malgré tous les revers, Schreiber est optimiste quant à la nouvelle initiative. « Les résultats de la recherche animale de Tsai sont impressionnants aux niveaux moléculaire, cellulaire et comportemental. Elle a examiné de nombreuses mesures de résultats."
L'idée des chercheurs américains d'influencer les ondes cérébrales ne sort pas de nulle part. On savait déjà, par exemple, que la fréquence des ondes cérébrales est importante pour l'apprentissage et la mémoire, capacités qui faiblissent dans la maladie d'Alzheimer. Chez les personnes souffrant de dépression qui ne répondent à aucune thérapie, le courant électrique est déjà systématiquement appliqué pour modifier l'activité cérébrale. Mettez ces deux découvertes ensemble - la mémoire et la stimulation cérébrale - et vous avez une nouvelle idée pour ralentir la maladie d'Alzheimer. Schreiber pense que la recherche classique sur les médicaments fera de plus en plus place à de nouvelles thérapies sous la forme de dispositifs médicaux à l'avenir. tels que des appareils pour stimuler le cerveau.
