​Les synucléinopathies sont des maladies neurodégénératives, comme la maladie de Parkinson ou la démence à corps de Lewy, caractérisées par l'accumulation anormale d'agrégats de la protéine α‑synucléine dans les neurones, les fibres nerveuses ou les cellules gliales. Dans le cadre d'une collaboration internationale, les chercheurs de MIRCen au CEA-Jacob ont étudié les propriétés des agrégats toxiques d'α-synucléine dans différents tissus nerveux de patients, en fonction du type de synucléinopathie.

Le mauvais repliement de la protéine α‑synucléine et son agrégation sont à l'origine des synucléinopathies. Pour une large majorité des patients, ce sont des structures du système nerveux central et le système nerveux entérique contrôlant le système digestif qui sont touchés par ce processus pathologique.

Les chercheurs ont étudié les agrégats d'α‑synucléine pathologiques, provenant de tissus de différentes régions du système nerveux central et entérique, après les avoir multipliés in vitro par une technique utilisée originellement pour des formes pathogènes de la protéine du prion. La méthode a été adaptée pour multiplier les agrégats pathologiques d'α‑synucléine en incorporant de l'α‑synucléine saine de façon à ce que le mauvais repliement de la protéine pathologique se transmette à la forme saine. Leurs résultats révèlent que, dans ces conditions, les agrégats pathologiques d'α‑synucléine gardent leur capacité de croître.

L'étude par microscopie électronique à transmission de la structure des agrégats d'α‑synucléine a ensuite permis de visualiser la morphologie générale des assemblages protéiques. La protéolyse ménagée, qui consiste à fragmenter une protéine grâce à des ciseaux moléculaires, a permis d'établir des sortes d'empreintes digitales propres à chaque maladie à partir des fragments d'agrégats de différentes synucléinopathies. Ces études ont permis de montrer pour la première fois que des types distincts d'agrégats d'α‑synucléine - on parle de souches - coexistaient chez un même individu.

Ces travaux devront être confirmés par une comparaison avec des agrégats provenant de tissus de différentes régions. Cependant, ces résultats apportent une nouvelle vision sur la progression de la pathologie dans la maladie de Parkinson, où différents agrégats pourraient se former de manière concomitante et/ou être modifiés lors de leur propagation.