Étude suggère mécanisme pour SLA causé par composé produit par algues toxiques

27-09-2019

Mechanisme

Une toxine produite par des algues peut contribuer au développement de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) en diminuant la stabilité d’une protéine dans le cerveau, suggère une nouvelle étude.

Titrée ‘’β-Méthylamino-L-alanine substitution de sérine en SOD1 suggère un rôle direct dans étiologie SLA’, l’étude a été publiée dans PLOS Computational Biology.

β-Méthylamino-L-alanine (BMAA) est une toxine environnementale qui est fabriquée par certains types de cyanobactéries, bactéries bleu-vert qui vivent typiquement dans l’océan. BMAA peut s’accumuler dans les poissons et les crustacés qui sont finalement consommés par les humains.

Ce composé toxique a été lié au développement de la SLA. L’alimentation du peuple Chamorro de Guam contient des quantités élevées de BMAA, et le taux de SLA dans la population de cette île du Pacifique est environ 100 fois plus élevé que celui d’autre part dans le monde. Toutefois, il reste non clarifié comment BMAA peut contribuer au développement de la SLA.

Des chercheurs ont émis l’hypothèse que des cellules pourraient confondre BMAA avec l’acide aminé L-sérine, étant donné que les deux molécules ont une structure similaire. L-sérine est une des ‘’composantes’’ majeures de protéines. Si BMAA pourrait être par erreur incorporée dans une structure protéique, cela pourrait potentiellement résulter dans une protéine qui ne travaillerait pas comme elle devrait.

BMAA a été théorisée pour affecter spécifiquement la protéine superoxyde dismutase à cuivre-zinc (SOD1), qui est une des coupables majeures des cas de SLA familiale.

Pour explorer davantage cette association, des chercheurs de la Penn State College of Medicine ont utilisé une modélisation informatique pour voir comment l’incorporation de BMAA dans SOD1 affecterait la fonction de la protéine. L-sérine se présente 10 fois dans la séquence d’acide aminé qui forme SOD1. Le team a évalué ce qui se produirait avec la protéine si BMAA était remplacée dans chacune de ces L-sérines.

Ils ont trouvé que SOD1 contenant BMAA avait tendance à être moins stable, conduisant la protéine à plier incorrectement et à former des structures agglutinées. Ces signes de mauvais repliement et d’agglutination de SOD1 se sont révélés être toxiques pour les motoneurones, donc ceci semble être un mécanisme plausible pour la toxicité de BMAA pour la SLA.

‘’Nous supposons que l’incorporation BMAA dans SOD1 peut être rare, expliquant pourquoi cette modification n’a pas encore été rapportée’’ disaient les chercheurs.

Le team constatait que BMAA ne devrait pas nécessairement s’incorporer dans beaucoup de molécules SOD1. Au lieu de cela, leurs modèles de modélisation suggèrent qu’avoir quelques protéines SOD1 mal-repliées pourrait ‘’promouvoir une avalanche d’évènements de mauvais repliement’’, avec ces protéines conduisant d’autres protéines SOD1 également à un mauvais repliement et à s’agglutiner.

‘’ La modification BMAA peut servir comme biomarqueur pour des cas SLA liés à l’environnement’’ disaient les chercheurs.

‘’Nos résultats suggèrent un besoin d’investigation plus approfondie des structures de modification de SOD1 chez les patients SLA. Si nous pouvons déterminer les structures moléculaires du début de la maladie et de sa progression, cela peut aider dans le développement du style de vie et d’interventions préventives pour la SLA sporadique,’’ disait Elizabeth Proctor, PhD, un professeur à la Penn State College of Medicine et co-auteur de l’étude, dans un communiqué de presse.

Il est important de noter que, bien que cette étude soutienne une connexion mécanistique entre SLA et BMAA, elle ne prouve pas une relation de cause-à-effet. Des études plus amples sont justifiées avant qu’une telle conclusion puisse être tirée. Mais, une meilleure compréhension de comment la SLA est causée, même dans un seul cas particulier, peut permettre une meilleure compréhension des signes caractéristiques de la maladie.

‘’Une variété de mutations géniques et de facteurs externes, comme exposition BMAA, sont associés avec la SLA,’’ disait Nikolay Dokholyan, PhD, un autre co-auteur de l’étude, également de la Penn State College of Medicine. ‘’Si nous pouvons comprendre un modèle, cela pourrait donner des indices pour débloquer les autres.’’

 

Traduction : Gerda Eynatten-Bové

Source : ALS News Today

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