Protéine Tau

Découverte 

En 1963, en étudiant des neurones en dégénérescence, des chercheurs découvrent des accumulations de structures filamenteuses dans leur cytoplasme. Ces structures, dénommées PHF (Paired Helical Filaments), s'avèrent être composées de protéines microtubulaires qui seront appelées « protéines tau ».

Codage de la protéine tau [modifier]

Le codage des protéines obéit à des mécanismes biochimiques et moléculaires complexes, à dessein d'assumer des fonctions normales de vie ou de mort (apoptose) de nos cellules. La protéine tau, comme toutes les autres est codée par nos gènes et tout être humain fabrique de la protéine tau qui est normalement non pathogène. Chez l'être humain, le gène codant la protéine tau est situé sur le bras long du chromosome 17 à la position 17q21, il est formé de 16 exons qui s'étendent sur 100 kpb.

Association aux microtubules

La protéine tau est associée aux microtubules. Elle interagit avec les microtubules via des domaines spécifiques de liaison et favorise l'assemblage et la stabilité des microtubules. L'interaction de la protéine tau avec les microtubules est régulée par phosphorylation. Tau est une phosphoprotéine qui contient environ 80 sites potentiels de phosphorylation. La régulation de l’état de phosphorylation de la protéine tau résulte des activités conjointes de protéines kinases et de protéines phosphatases. En général, une hyperphosphorylation de la protéine tau diminue son affinité pour les microtubules, ce qui peut entraîner leur déstabilisation et par conséquent une désorganisation du cytosquelette. Or, une perturbation du cytosquelette intervient au cours de l’apoptose neuronale, indiquant que des modifications de l’état de phosphorylation de la protéine tau pourraient jouer un rôle important dans la mort neuronale par apoptose.

La protéine Tau assure la cohésion des microtubules du cytosquelette de nos cellules nerveuses.

Les Tauopathies ou Taupathies 

De très nombreuses maladies sont liées à des dérèglements de mécanismes qui contrôlent l’apoptose. Toute anomalie de l’apoptose peut être responsable du déclenchement et de la progression de nombreuses pathologies caractérisées par un déficit ou à l’inverse par une activation inappropriée des mécanismes apoptotiques. Ainsi, l’apoptose pourrait être impliquée dans la mort neuronale observée au cours de maladies neurodégénératives.

Les pathologies liées à la protéine tau

Les études postmortem de cerveaux de patients atteints d'une maladie neurodégénérative (Alzheimer, Parkinson, DCB, DFT, PSP, etc...) montrent la dégénérescence des cellules nerveuses du cerveau en un certain nombre de zones où la présence de protéine tau pathogène est systématique. Cette présence se caractérise par des agrégats anormaux de cette protéine, sans qu'il soit établi à ce jour, s'ils sont la cause ou la conséquence de la mort cellulaire.

La PSP est une tauopathie, qui peut être qualifiée de « pure » dans la mesure où cette maladie semble mettre en jeu essentiellement un mécanisme pathogène lié à la protéine tau (ou à sa phosphorylation), ce qui n'est pas le cas par exemple pour la maladie d'Alzheimer, autre tauopathie pour laquelle la protéine tau est aussi très étudiée. Dans la maladie d'Alzheimer à un stade de l'évolution de la pathologie Tau, il y a l'apparition de substances amyloïdes, puis de plaques amyloïdes qui signent cette maladie. Les mécanismes qui président dans la maladie d'Alzheimer à l'apparition de la première plaque amyloïde, concomitante au développement de la pathologie Tau, ne sont pas connus, pas plus que les processus tau et amyloïdes de leurs développements au sein du système nerveux central.

Perspectives thérapeutiques

Dans l'étude de l'Université du Minnesota, menée sur des souris, les chercheurs ont réussi à contrôler la production des protéines tau dans le cerveau de leurs cobayes. En stimulant la production de protéines tau, les chercheurs ont réussi à créer une démence proche de la maladie d'Alzheimer chez les souris : leurs résultats aux tests de mémoire chutaient rapidement. Mais quand les chercheurs ont stoppé la production de nouvelles protéines dans le cerveau des souris, non seulement la mémoire a cessé de se détériorer, mais les performances aux tests ont commencé à s'améliorer. Le cerveau des souris était donc capable de récupérer une partie du terrain que les protéines tau lui avaient fait perdre. (Marion Garteiser, journaliste santé - 02/08/2005)

De cette seule expérience, il n'est pas possible de dire aujourd'hui si un tel résultat est reproductible chez l'être humain. Toutefois ce résultat est très encourageant, si l'on considère que jusqu'à la date de ces expériences, confirmées par d'autres depuis, il était tenu pour irréversibles les pertes de capacités intellectuelles dues aux maladies neuro-dégénératives comme celle d' Alzheimer, mais aussi comme celle de la PSP.

Le 26 janvier 2010, le Pr Beaulieu a annoncé avoir avec son équipe caractérisé l’interaction entre la protéine Tau et une autre protéine (la FKBP52^[1]) naturellement très abondante dans le cerveau. Ils ont démontré in vitro que la protéine FKBP52 supprimait l’activité de la protéine Tau. En d'autres mots, une forte expression de FKBP52 empêche l’accumulation de protéines Tau dans les cellules nerveuses.

Cette avancée en recherche fondamentale très prometteuse permet d'envisager :

• de pouvoir mesurer la quantité de protéines FKBP52 chez les personnes pour évaluer leur risque ultérieur de développer une tauopathie (Alzheimer, Parkinson, DCB, DFT, PSP, etc...).Une étude devrait bientôt commencer.
• de trouver des médicaments capables de stimuler cette protéine anti-Tau, même si un autre médicament « anti-Tau », agissant de façon différente, est actuellement expérimenté chez l’homme.

Références

• Le retour de la protéine Tau par André DELACOURTE
• Tout sur Tau sur le site de l'ADNA (Association pour le Développement des Neurosciences Appliquées)
• Association Paralysie Supranucléaire Progressive - PSP France