Relation0 entre0 élargissement0 des0 endosomes0 précoces0 et0 pathologie0amyloïde0cérébrale0

Dans le cerveau les endosomes sont directement impliqués dans la production d’A-beta (Haass, 2010). De plus les endosomes montrent une forte immuno-réactivité contre les produits de clivage de l’APP (Cataldo, 2004). Dans les PBMC en revanche nous n’avons pas mis en évidence d’A-beta intracellulaire, malgré un marquage abondant de l’APP à la surface de toutes les cellules aussi bien chez les patients que chez les témoins (en utilisant deux anticorps planche d'images en annexe 3a et 3b).

Dans les PBMC, nos études de corrélation montrent que le volume moyen des endosomes par cellule d'un individu ou le pourcentage de cellules contenant des gros endosomes (>0,5µm³) sont significativement corrélés avec le marquage cérébral des dépôts amyloïdes mesuré en TEP au [11C]PIB chez les MA et chez les MCI.

Il est établi que les dépôts amyloïdes PIB positifs débutent longtemps avant les phénomènes neurodégénératifs qui conduisent aux signes cliniques observés chez les malades atteints de MA (Ballard, 2011 ; Jack, 2011, 2014).

Dans notre groupe de malades, ni le volume moyen des endosomes par PBMC, ni le pourcentage de PBMC avec de gros endosomes n'est corrélé aux dosages des protéines tau et tau-phosphorylées du LCR. De plus, dans le cerveau, le phénotype « endosomes élargis » n’a pas pu être observé dans les prélèvements neuropathologiques de patients avec d’autres maladies neurodégénératives non associées à une MA, et incluant des taupathies (PSP, SLA, maladie de PICK, DCL) (Cataldo et al, 2000).

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4.5.1 Implication0de0la0barrière0hématoKencéphalique0

Un lien possible entre l’amyloïdose cérébrale et les cellules sanguines a été proposé par Fiala et collègues (Fiala, 1998) dans un modèle de barrière hémato-encéphalique dans lequel le peptide A-beta cérébral stimule la production de médiateurs pro-inflammatoires activant les monocytes sanguins, et leur transmigration à travers la barrière hémato-encéphalique du sang vers le cerveau, Par ailleurs il a été montré que les monocytes ainsi recrutés vers le cerveau jouent un rôle dans le transport de l’A-beta vers le sang, et contribueraient à l’angiopathie amyloïde et au contrôle des plaques amyloïdes (Zaghi et al, 2009, Simard et al 2004).

La clairance des espèces amyloïdes pourrait jouer un rôle important sur leur concentration cérébrale (Selkoe, 2001 ; Bell, 2006). Notamment, le rôle du récepteur aux lipoprotéines LRP1 (low-density-lipoprotein-receptor related-protein-1) qui est responsable de l’efflux du peptide A^-beta depuis le cerveau a été mis en évidence par plusieurs travaux (sagare et al, 2006 ; Zlokovic et al, 2010 ) et constituerait dans sa forme soluble plasmatique, un ‘puit’

systémique séquestrant l’A-beta sous forme liée, incapable de repasser la barrière dans le sens du sang vers le cerveau, et facilitant son élimination par le foie (Deane, 2009, Sagare 2006 ).

Cet export d’A-beta depuis le cerveau est influencé par le genotype ApoE dans des modèles de barrière hématoencéphalique Il est moins efficace avec l’isoforme ApoE4 (Bachmeiner, 2012 ; castellano 2008). Et il a été montré que l'interaction entre ApoE et LRP1 était importante dans le maintien de l'intégrité de la barrière hémato-encéphalique par l'inhibition d'une voie pro-inflammatoire conduisant à la dégradation enzymatique des jonctions serrées et de la membrane basale des capillaires cérébraux (Bell, 2010 ; Figure 5.1). Le rôle de l'apoE dans la BHE serait donc possible par deux voies : l' une dépendante de l'A-beta et l’autre indépendante de l'A-beta (Zlokovic, 2013).

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Figure 5. 1 : Rôle de l’ApoE à la barrière hémato encéphalique. L'Apolipoprotéine E2 (ApoE2) et l'ApoE3 mais pas l'ApoE4, sécrétées par les astrocytes interagissent avec LRP1, supprimant la voie pro-inflammatoire cyclophilin A (CypA)–nuclear factor (B (NF(B)–matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) dépendante qui mène à la dégradation de la membrane basale et des jonctions serrées par l'action enzymatique de MMP-9 (Bell, 2010).

Les effets contrastés des isoformes de l'ApoE dans l'export d'A-beta du cerveau et dans le maintien de l'intégrité de la BHE pourraient expliquer les différences que nous observons dans les corrélations entre le volume endosomal moyen des PBMC des sujets et leur charge amyloïde cérébrale en fonction de leur génotype ApoE.

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4.5.2 Le0phénotype0«0endosomes0élargis0»0estKil0constitutif?0

Plusieurs éléments suggèrent que l'élargissement des endosomes en périphérie du SNC est un phénomène réactionnel consécutif à l'apparition des lésions neuropathologiques ou à l’environnement pro-inflammatoire de la MA. caractérisant les endosomes dans des neurones dérivés d'iPSC de deux patients avec une MA sporadique. Les neurones dérivés de l'un des deux patients présentaient des endosomes élargis (Israel et al, 2012). Ce résultat n'a cependant pas encore été reproduit. Il serait intéressant de savoir si les fibroblastes d'origine avaient déjà des endosomes élargis.

Par ailleurs, les fibroblastes en cultures pendant plusieurs passages (dans notre cas 3 à 10 passages) ont réalisé plusieurs cycles de division cellulaire dans un milieu de culture standard, identique à celui des contrôles, suggérant (1) l’existence de facteurs épigénétiques permettant le maintien des endosomes élargis au cours des mitoses successives dans cellules filles. En effet des travaux sur la transmissibilité des facteurs épi-génétiques lors de la mitose et de la méiose existent, rendant le phénomène possible (margueron and Reinberg, 2010) (2) ou/et l'existence de facteurs génétiques favorisant de manière constitutive l'apparition de cellules avec des endosomes élargis en culture.

Dans la trisomie 21, l'étude de lignées lymphoblastoïdes d'individus avec des trisomies partielles, chez lesquelles seule une portion du chromosome 21 est tripliquée, a montré une implication de la portion contenant le gène codant la synaptojanine-1 (snyJ-1) une phosphatase impliquée dans la formation et la fusion des endosomes, (Cossec et al, 2012). Ce travail montre l'existence d'un lien entre la fonction de synJ-1 et la formation d'endosomes élargis, dans la trisomie 21 suggérant une cause génétique des endosomes élargis dans la

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trisomie. Par ailleurs les études d'association génétique dans la MA sporadique ont mis en évidence plusieurs gènes dont le rôle est en lien avec le système endosomal tel que Clu, PICALM, BIN1 (Lambert, 2009 ; holligworth, 2011) ou encore SORL1 dont le rôle dans les neurones est d'orienter l'APP vers la voie de recyclage, et dont la sous expression conduit à l'augmentation de la production d'A-beta (Rogaeva, 2007). Il serait intéressant d'étudier les niveaux d'expression de ces gènes dans les PBMC.