Protéine tau

La protéine tau est une protéine animale associée aux microtubules, fortement exprimée dans les neurones et qui se situe principalement dans les axones. Elle est présente chez l'être humain.

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

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 et interagit avec les microtubules via des domaines spécifiques de liaison aux microtubules et favorise leur assemblage et leur stabilité. 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.

Pathologies liées à la protéine tau

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 telles que la PSP (paralysie supranucléaire progressive).

Les études postmortem de cerveaux de patients atteints de PSP 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 ne semble mettre en jeu qu'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.

Un espoir : 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.

Sources

• Association Paralysie Supranucléaire Progressive - PSP France
• Tout sur Tau sur le site de l'ADNA (Association pour le Développement des Neurosciences Appliquées)

• Portail de la médecine