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Aug 01, 2023

Lien montré entre Parkinson, pigment cérébral rouge/jaune

Les patients ont des niveaux inférieurs de pigment noir/brun antioxydant dans la substance

Les patients ont des niveaux inférieurs de pigment noir/brun antioxydant dans la substantia nigra

par Steve Bryson, PhD | 24 mars 2023

Les personnes atteintes de la maladie de Parkinson ont des niveaux supérieurs à la normale d'un pigment rouge/jaune endommageant les cellules nerveuses appelé phéomélanine dans leur substantia nigra, la zone du cerveau qui est principalement affectée par la maladie neurodégénérative, selon une étude.

En revanche, les niveaux d'eumélanine - un pigment noir/brun antioxydant responsable de la couleur plus foncée de la substantia nigra - étaient beaucoup plus faibles chez les patients atteints de la maladie de Parkinson que chez les personnes en bonne santé.

Ces résultats s'appuient sur une étude antérieure du même groupe de recherche montrant que les variantes génétiques liées aux cheveux roux et à la peau claire, ainsi qu'un risque plus élevé de cancer de la peau (mélanome), réduisent la production de dopamine dans la substantia nigra.

La dopamine est le principal messager chimique du cerveau qui est progressivement perdu chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson, ce qui entraîne les symptômes de sa maladie. C'est aussi la molécule à partir de laquelle se forment la phéomélanine et l'eumélanine.

"À l'heure actuelle, nous ne savons pas s'il s'agit simplement d'une coïncidence, ou si le pigment cérébral fait partie du système de pigmentation du corps, régulé par la même voie de signalisation", a déclaré Xiqun Chen, MD, PhD, auteur principal de l'étude en neurologie. département du Massachusetts General Hospital, a déclaré dans un communiqué de presse. "C'est encore plus intrigant compte tenu du fait que la maladie de Parkinson et le mélanome sont des facteurs de risque l'un pour l'autre."

Les résultats pourraient inciter davantage de recherches sur la phéomélanine et l'eumélanine en tant que biomarqueurs ou cibles thérapeutiques dans la maladie de Parkinson, ont noté les chercheurs dans "DOPA phéomélanine est augmentée dans la neuromélanine nigrale de la maladie de Parkinson", qui a été publiée dans Progress in Neurobiology.

La maladie de Parkinson est causée par la mort de neurones producteurs de dopamine, ou dopaminergiques, dans la substantia nigra, qui contrôle le mouvement et la coordination.

Signifiant « substance noire » en latin, la substantia nigra est plus foncée que le tissu cérébral gris rosâtre environnant. Sa couleur plus foncée est due à la neuromélanine, le pigment cérébral dérivé directement de la dopamine ou de son précurseur L-DOPA.

Alors que la formation de la neuromélanine diffère de celle de la mélanine - un pigment structurellement similaire responsable de la pigmentation de la peau et des cheveux - elles sont toutes deux divisées en deux types : l'eumélanine noire/marron et la phéomélanine rouge/jaune.

L'eumélanine, une forme antioxydante et plus stable, est responsable de la couleur plus foncée de la peau et des cheveux. L'augmentation de la phéomélanine, une forme qui peut favoriser le stress oxydatif, entraîne des cheveux roux ou blonds et une peau claire.

Le stress oxydatif est un type de dommage cellulaire impliqué dans plusieurs maladies neurodégénératives, dont la maladie de Parkinson. Elle résulte d'un déséquilibre entre la production de molécules oxydantes potentiellement nocives et la capacité des cellules à les éliminer avec des antioxydants.

S'appuyant sur leurs travaux antérieurs, l'équipe de Chen, avec des collaborateurs en Italie et au Japon, a examiné les niveaux de neuromélanine, de phéomélanine et d'eumélanine dans le tissu cérébral de 12 patients décédés de la maladie de Parkinson, âgés de 70 à 74 ans.

Le tissu cérébral de huit adultes en bonne santé, âgés de 68 à 73 ans, a également été évalué, aux côtés d'échantillons de 11 adultes, âgés de 65 à 74 ans, atteints de la maladie d'Alzheimer, une maladie neurodégénérative qui n'est pas connue pour affecter les neurones dopaminergiques de la substantia nigra.

Comme prévu, les patients atteints de la maladie de Parkinson avaient nettement moins de dopamine dans leur substantia nigra que les témoins sains. Les échantillons de Parkinson avaient également 30% moins de L-DOPA que les témoins, mais cette différence n'a pas atteint la signification statistique. Cela était probablement dû à l'utilisation de traitements standard à la lévodopa qui délivrent de la L-DOPA, ont noté les chercheurs.

Conformément aux études précédentes, les niveaux de neuromélanine étaient significativement plus faibles dans la substantia nigra des patients atteints de la maladie de Parkinson que dans les témoins. Aucune différence majeure dans la dopamine, la L-DOPA et la neuromélanine n'a été détectée entre les échantillons de Parkinson et d'Alzheimer.

La phéomélanine rouge / jaune dérivée de la dopamine était significativement plus élevée dans le tissu de la substantia nigra de Parkinson que dans les échantillons de témoins sains et de patients atteints de la maladie d'Alzheimer. Aucune différence n'a été observée entre le tissu témoin et le tissu Alzheimer.

En revanche, l'eumélanine noire / brune dérivée de la dopamine était significativement plus faible dans les échantillons de Parkinson par rapport à ceux des témoins, même après ajustement pour les niveaux de dopamine. Alors que l'eumélanine dérivée de la L-DOPA était également plus faible, les différences disparaissaient avec les ajustements de la L-DOPA. Les témoins et les patients atteints de la maladie d'Alzheimer avaient des taux d'eumélanine similaires.

Pour étudier l'impact de ces changements, les chercheurs ont exposé des cellules nerveuses humaines cultivées en laboratoire à des doses croissantes de L-DOPA-phéomélanine ou de L-DOPA-eumélanine fabriquées en laboratoire pendant une journée.

Ils ont découvert que le traitement à la phéomélanine favorisait la mort des cellules nerveuses de manière dose-dépendante. L'eumélanine n'a eu aucun effet sur la survie des cellules à aucune dose. Des résultats similaires ont été obtenus avec des cellules nerveuses de souris cultivées en laboratoire.

"Avec une réduction de l'eumélanine [dérivée de la dopamine], ces résultats peuvent indiquer un déplacement de la production [de neuromélanine] vers un déséquilibre de la phéomélanine et de l'eumélanine" dans la maladie de Parkinson, ce qui entraîne un "stress oxydatif", ont écrit les chercheurs, notant que les résultats "donnent un aperçu de les différents rôles de la phéomélanine et de l'eumélanine dans les mécanismes sous-jacents de la maladie de Parkinson, mettant en place une base pour étudier la phéomélanine et l'eumélanine en tant que biomarqueurs et cibles thérapeutiques de la maladie de Parkinson.

L'étude a été financée par la Fondation Michael J. Fox pour la recherche sur la maladie de Parkinson et l'initiative Aligning Science Across Parkinson.