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P. Opazo, D. Choquet et al. dans Cell Reports

Maladie d’Alzheimer: comment les agrégats amyloïdes altèrent le fonctionnement des neurones

Le 12 juin 2018

CaMKII metaplasticity drives Aβoligomers-mediated synaptotoxicity. P. Opazo, S. Viana da Silva, M.Carta, C. Breillat, S. J. Coultrap, D. Grillo-Bosch, M. Sainlos, F. Coussen, K. U. Bayer, C. Mulle, D. Choquet. Cell Reports, le 12 juin 2018.

Institute for Interdisciplinary Neuroscience (IINS) / team: Dynamic organization & Function of synapses / Bordeaux University



 L’accumulation de peptides amyloïdes sous forme de plaques dans le cerveau est l’un des principaux marqueurs de la maladie d’Alzheimer. Si les effets délétères des agrégats de peptide amyloïdes sont établis,
leur mécanisme d’action dans les cellules cérébrales restait mal défini. Des chercheurs du CNRS et de l’université de Bordeaux viennent de mettre en évidence qu’ils altèrent le fonctionnement normal des connections entre neurones en interagissant avec une enzyme clé de la plasticité synaptique. Publiés le 12 juin 2018 dans la revue Cell Reports. (photo de gauche: Daniel Choquet)

Touchant près d’un million de Français, la maladie d’Alzheimer est caractérisée par une altération précoce des facultés cognitives des patients suivie d’une dégénérescence neuronale dans les stades plus tardifs. Trois types de lésions cérébrales caractérisent la maladie : la perte neuronale, la dégénérescence fibrillaire et l’accumulation de peptides amyloïdes qui forment les plaques amyloïdes. L’implication respective de ces différents éléments dans le développement des symptômes de la maladie reste à ce jour mal connu. Les chercheurs savaient par exemple que le peptide amyloïde perturbe les synapses, les zones de contact et de communication chimique entre neurones, mais ignoraient comment, jusqu’aux travaux menés par les équipes de l’Institut interdisciplinaire de neurosciences (CNRS/université de Bordeaux). Celles-ci ont découvert le mécanisme moléculaire liant les agrégats amyloïdes aux déficits de fonctionnement des synapses observés dans des modèles animaux de la maladie d’Alzheimer : ces dépôts de peptides interagissent avec une enzyme clé de l’équilibre synaptique, ce qui empêche sa mobilisation normale.

Cette molécule, appelée CamKII, orchestre habituellement la plasticité synaptique, un phénomène d’adaptabilité des neurones leur permettant de renforcer la réponse aux signaux qu’ils échangent. Les ensembles de neurones qui codent pour une information à mémoriser sont connectés par des synapses, qui sont elles-mêmes sous contrôle de mécanismes de plasticité synaptique. Quand la connexion entre deux neurones doit être renforcée pour mémoriser une information, par exemple lors d’une stimulation intense, CamKII s’active et entraîne une cascade de réactions renforçant les capacités de transmission des messages entre ces neurones. La plasticité synaptique est au cœur de la mémoire et de l’apprentissage. Les peptides amyloïdes empêchent CamKII de participer au processus de plasticité synaptique et ce blocage entraîne à terme la disparition de la synapse. Cette découverte pourrait trouver son application dans les phases précoces de la maladie d’Alzheimer où sont observées les premiers déficits cognitifs, qui pourraient être liés à un tel dysfonctionnement des synapses.

L’objectif maintenant pour les chercheurs est de poursuivre l’étude de l’effet des agrégats amyloïdes en essayant en particulier d’empêcher leur interaction avec CamKII et la perte des synapses observées au cours de la maladie. (ci dessous cliquez sur l'image)




The accumulation of amyloid peptides in the form of plaques in the brain is one of the primary indicators of Alzheimer’s disease. While the harmful effects of amyloid peptide aggregates are well established, the mechanism through which they act on brain cells remains ill-defined. Researchers from CNRS and université de Bordeaux have just revealed that they alter the usual functioning of connections between neurons by interacting with a key enzyme of synaptic plasticity. The results will be published on June 12, 2018 in the journal Cell Reports. 


Alzheimer’s disease, which affects nearly a million French people, is characterized by a premature alteration of the patient’s cognitive faculties, followed by neuronal degeneration in late stages. Three types of brain lesions are characteristic of the illness: neuronal loss, fibrillar degeneration, and the accumulation of amyloid peptides that form on amyloid plaques. The respective involvement of these different elements in developing the symptoms of the illness is still poorly understood. Researchers knew, for instance, that amyloid peptides disrupt synapses—the area of contact and chemical communication between neurons—but did not understand how they did so until the research conducted by teams from l’Institut interdisciplinaire de neurosciences (CNRS/université de Bordeaux). Their findings have revealed the molecular mechanism that links amyloid aggregates and deficient synaptic function observed in animal models of Alzheimer’s disease: peptide oligomers interact with a key enzyme in synaptic balance, thereby preventing its normal mobilization. The molecule, called CamKII, usually orchestrates synaptic plasticity, an aspect of neuronal adaptability that enables neurons to reinforce their responses to the signals they exchange. Groups of neurons that code for an information to be memorized are connected by synapses, which are themselves under the control of mechanisms of synaptic plasticity. When the connection between two neurons must be reinforced in order to memorize information, for instance during intense stimulation, CamKII is activated and leads to a chain of reactions that strengthen the capacity to transmit messages between these neurons. Synaptic plasticity is central to memory and learning. Amyloid peptides prevent CamKII from participating to this process of synaptic plasticity, and this blockage eventually leads to the disappearance of the synapse. This discovery could find an application in early phases of Alzheimer’s disease when initial cognitive deficiencies are observed, which could be linked to this synaptic malfunction. The goal for researchers now is to continue studying amyloid aggregates, especially by trying to prevent their interaction with CamKII and the loss of synapses observed during the disease

Daniel Choquet | daniel.choquet@u-bordeaux.fr / CNRS
Dernière mise à jour le 14.06.2018

1er auteur


Patricio Opazo Olavarria
IINS CNRS

Present adress
Senior Research Fellow
Clem Jones Centre for Ageing Dementia Research
Queensland Brain Institute / Australia