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Alzheimer : L'énigme du cuivre presque résolue


Depuis quelques années, on sait que le cuivre, et plus précisément l'ion cuivrique Cu2+ est impliqué dans la maladie d'Alzheimer. Des éléments à charge ont été avancés par plusieurs laboratoires dans le monde, sans que les détails exacts sur son rôle et la manière dont il interagit avec les autres éléments de la maladie ne soient connus. Aujourd'hui, les travaux réalisés au laboratoire « Systèmes membranaires, photobiologie, stress et détoxication » (SMPSD) (Laboratoire CNRS / CEA), à Saclay, et au Laboratoire de chimie de coordination (LCC) du CNRS à Toulouse, apportent enfin des réponses précises sur ce point. Plus exactement, les scientifiques sont parvenus à déchiffrer l'interaction de l'ion cuivrique avec l'amyloïde-β. Ce peptide, constitué d'une chaîne de 40 à 42 acides aminés, est connu pour sa participation à la maladie d'Alzheimer. Dans un cerveau sain, il se trouve sous forme soluble. Dans celui d'un malade, il s'agrège en plaques saturées d'ions métalliques neurotoxiques (dont l'ion cuivrique). « Il y avait beaucoup de controverses concernant les acides aminés impliqués dans la fixation du cuivre », explique Pierre Dorlet, chercheur au SMPSD. La diversité des méthodes utilisées depuis 2000 ne permettait en effet pas de les identifier avec certitude. « Nous avons donc utilisé un ensemble de méthodes dites spectroscopiques et recoupé les résultats de toutes nos mesures. De façon univoque, nous avons réussi alors à déterminer quels étaient les acides aminés du peptide qui fixaient l'ion cuivrique. » À savoir deux acides aspartiques (Asp 1 et 7), deux acides glutamiques (Glu 3 et 11) et deux histidines (His 13 et 14). À Saclay, les chercheurs ont fait appel à la résonance paramagnétique électronique (RPE). À Toulouse, à la résonance magnétique nucléaire (RMN). Ces deux méthodes analogues de sondage des éléments ont abouti aux résultats publiés en novembre et en décembre dernier dans le journal allemand Angewandte Chemie. Reste à déterminer l'ordre des choses. « Ce que l'on ne connaît pas encore, souligne Pierre Dorlet, c'est la place du cuivre dans la chronologie de la maladie : si la concentration de cuivre est une des sources du mal ou si le mal est à l'origine de la concentration du cuivre. » La compréhension de cette étape dans la maladie d'Alzheimer pourrait, à long terme, contribuer à la mise au point d'un remède.

Stéphan Julienne

Contact : Pierre Dorlet, pierre.dorlet@cea.fr

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Evolution : Une hasardeuse histoire de l'humanité


Selon le concept de sélection naturelle imaginé par Darwin, l'environnement modèle les espèces en éliminant les individus les moins adaptés à leur milieu. Chez l'humain, c'est au contraire le hasard, que les scientifiques qualifient de dérive génétique, qui serait le principal moteur de l'évolution. Et ce depuis les premières migrations d’Homo sapiens en dehors de l'Afrique, il y a 60 000 ans. Son importance dans le façonnage de l'espèce humaine vient d'être confortée par une nouvelle étude de grande ampleur (Article publié dans PNAS, le 1er décembre 2009, vol. 106, n° 48, pp. 20174-20 179) menée par des chercheurs du laboratoire Anthropologie bio culturelle (Unité CNRS / Établissement français du sang / Université Aix-Marseille 2) et de l'université de Sanford, aux États-Unis. Pour disposer d'un échantillon suffisamment représentatif des populations humaines contemporaines, l'équipe a tout d'abord réuni les données d'une cinquantaine d'études génétiques déjà publiées. À partir d'un vaste échantillon de 45864 individus appartenant à 937 populations différentes, les scientifiques ont mesuré la diversité génétique du chromosome Y. Ils ont ensuite déterminé la valeur attendue de cette diversité en partant de l'hypothèse que seule la dérive génétique, ou la sélection naturelle, intervenait. « La diversité mesurée était très proche de celle obtenue dans l'hypothèse où seule la dérive génétique participait à l'évolution de l'homme, prouvant que le hasard avait donc joué un rôle prépondérant », souligne Jacques Chiaroni. Présent en un seul exemplaire dans le génome masculin, le chromosome Y a l'avantage de ne pas être soumis aux échanges de matériel génétique, appelés recombinaisons, entre les 22 autres chromosomes groupés par paires. Une particularité qui lui permet de garder intactes les mutations accumulées au fil du temps et de la colonisation de la planète par l'homme. Celle-ci a été entreprise à partir du rift africain par de petits groupes successifs, d'un millier d'individus tout au plus. Disposant d'un réservoir de diversité génétique forcément plus restreint que la population d'origine, ces pionniers ont subi, au fil des générations, la perte aléatoire de certaines variations –des allèles – d'un même gène. Quant aux allèles qui furent épargnés par le phénomène, ils ont vu leur fréquence augmenter très rapidement au fil du temps. C'est cette évolution que les chercheurs ont analysée. Pour autant, notre espèce n'est pas parvenue à s'affranchir totalement des lois de la sélection naturelle : « Même si celle-ci a encore perdu du terrain avec la maîtrise du langage puis l'apparition de l'agriculture, qui ont permis aux hommes de s'adapter à leur milieu avant que la nature ne les y contraigne, explique Jacques Chiaroni, cela ne signifie pas que la sélection naturelle n'a plus prise sur nous. » En matière d'évolution le hasard ne ferait pas tout.

Grégory Fléchet

Contact : Jacques Chiaroni, jacques.chiaroni@efs.fr

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