Des chercheurs de Johns Hopkins Medicine ont découvert des canaux microscopiques de nanotubes dans le cerveau que les neurones utilisent pour transférer des molécules toxiques, propageant potentiellement des protéines nocives liées à la maladie d’Alzheimer. Les résultats, basés sur des expériences avec des souris génétiquement modifiées, suggèrent que ces structures augmentent tôt dans les modèles de la maladie. L’étude offre de nouvelles perspectives sur les troubles neurodégénératifs et des cibles thérapeutiques potentielles.
Des scientifiques de Johns Hopkins Medicine ont révélé comment les cerveaux de mammifères forment des réseaux complexes de tubes minuscules, appelés nanotubes dendritiques, pour déplacer les toxines dans et hors des neurones, similaire aux tubes pneumatiques dans les usines. Ces nanotubes aident principalement à expulser de petites molécules toxiques, comme la bêta-amyloïde, qui peut former des plaques collantes caractéristiques de la maladie d’Alzheimer.
La recherche, publiée le 2 octobre 2025 dans Science, a utilisé des souris génétiquement modifiées et des outils d’imagerie avancés, financés par les National Institutes of Health. En observant des échantillons de tissu cérébral avec une microscopie à haute résolution et une imagerie de cellules vivantes, l’équipe a observé les neurones étendre de longues connexions minces entre les dendrites pour transporter des matériaux.
« Les cellules doivent se débarrasser des molécules toxiques, et en produisant un nanotube, elles peuvent alors transmettre cette molécule toxique à une cellule voisine », a déclaré l’auteur correspondant Hyungbae Kwon, professeur associé de neurosciences à la Johns Hopkins University School of Medicine. « Malheureusement, cela entraîne également la propagation de protéines nocives vers d’autres zones du cerveau. »
Chez des souris conçues pour développer un accumulation d’amyloïde similaire à Alzheimer, le nombre de nanotubes a augmenté à trois mois—lorsque les symptômes étaient absents—par rapport à des souris saines du même âge. À six mois, les comptes de nanotubes se sont égalisés entre les groupes. Des structures de nanotubes similaires ont été identifiées dans des neurones humains d’une base de données publique de microscopie électronique.
« Les structures longues et minces en forme de colonne de ces nanotubes dendritiques aident à transférer les informations rapidement d’un neurone à l’autre », a ajouté Kwon. L’équipe prévoit des expériences futures pour explorer les réseaux de nanotubes dans d’autres types de cellules cérébrales et manipuler leur formation pour des traitements potentiels. « Lors de la conception d’un traitement potentiel basé sur ce travail, nous pouvons cibler la façon dont les nanotubes sont produits—en augmentant ou diminuant leur formation—selon le stade de la maladie », a noté Kwon.
Les contributeurs supplémentaires incluent Minhyeok Chang, Sarah Krüssel, Juhyun Kim, Daniel Lee, Alec Merodio et Jaeyoung Kwon de Johns Hopkins, ainsi que Laxmi Kumar Parajuli et Shigeo Okabe de l’Université de Tokyo.