Évolution transcriptomique au cours du vieillissement cérébral, physiologique et pathologique: comparaison des données issues de biopuces et de séquençage à haut débit

Résumé du document

La maladie d'Alzheimer se déclare généralement chez les personnes âgées et est diagnostiquée par un déclin de la mémoire épisodique, des facultés de communication et de raisonnement ainsi que par une perte progressive d'autonomie. 
Cependant, seule une analyse post-mortem des signes histopathologiques caractéristiques permet de confirmer le diagnostic.
Il est aujourd'hui admis que la maladie d'Alzheimer n'est pas un vieillissement accéléré du cerveau mais bel et bien un état pathologique dont les origines sont encore inconnues.
Pour comprendre comment cette maladie se développe, il est donc crucial d'identifier les gènes impliqués ainsi que l'évolution de leur expression. 
Dans ce processus, le séquençage du transcriptome, son assemblage et l'analyse de l'abondance des transcrits s'avère une technique de premier plan et Galaxy, un outil incontournable pour le traitement de ces données. 

Extraits

[...] Comme chez les humains, il a été observé chez les microcèbes âgés une atrophie cérébrale, particulièrement corticale et hippocampique mais aussi du noyau caudé (Picq et al., 2012; Languille et al., 2012; Kraska et al ; Dhenain et al., 2000). Chez certains individus âgés, il a été observé des signes pathologiques spontanés comme une agrégation anormale de la protéine tau (Fig. 2a) et la présence de plaques amyloïdes (Fig. correspondant à ce qui a été observé chez l'humain atteint de la maladie d'Alzheimer (Toledano et al., 2011; Bons et al., 2006; Bons et al., 1995). [...]

[...] Le laboratoire d'accueil s'est donc intéressé à l'expression différentielle des gènes (transcriptome) entre des individus microcèbes jeunes, des individus âgés sains (vieillissement cérébral normal) et des individus présentant des signes de type maladie d'Alzheimer. Étude Affymetrix Dans cette étude réalisée par le laboratoire d'accueil, l'idée était de comparer l'expression de gènes dans le cortex temporal d'individus microcèbes jeunes individus), âgés sains (10 individus) et âgés présentant des signes pathologiques proches de la maladie d'Alzheimer individus) dans le but de trouver des différences significatives qui pourraient discriminer les trois groupes (Abdel Rassoul et al., 2010) et mieux comprendre ces processus complexes, ce qui pourrait donner des pistes pour de futures cibles thérapeutiques. [...]

[...] Ces différences entre vieillissement cérébral physiologique et maladie d'Alzheimer montrent que cette dernière n'est donc pas un phénomène de vieillissement accéléré mais bien un état pathologique qui demande une étude approfondie pour sa compréhension. Or, cette étude ne pourra se faire que grâce à l'utilisation de modèles animaux plus proches de l'Homme que ne le sont les rongeurs. Cependant, pour des raisons d'éthique, de coût et de longévité, l'utilisation de grands primates comme modèle est délicate et un modèle de primate lémurien s'avère dès lors plus pertinent. [...]

[...] Évolution transcriptomique au cours du vieillissement cérébral physiologique et pathologique : comparaison des données issues de biopuces et de séquençage à haut débit Fabien Pichon Introduction La maladie d'Alzheimer se déclare généralement chez les personnes âgées et est diagnostiquée par un déclin de la mémoire épisodique, des facultés de communication et de raisonnement ainsi que par une perte progressive d'autonomie. Cependant, seule une analyse post‐mortem des signes histopathologiques caractéristiques permet de confirmer le diagnostique. Il est aujourd'hui admit que la maladie d'Alzheimer n'est pas un vieillissement accéléré du cerveau mais bel et bien un état pathologique dont les origines sont encore inconnues. [...]

[...] Cependant, il semble que certains mécanismes de compensation permettent aux personnes âgées de limiter ces pertes. Ces mécanismes se traduisent par une augmentation de la taille des zones activées, voire par l'activation d'aires corticales supplémentaires (Bishop et al., 2010; Cabeza et al., 2002). Biologiquement, des études ont montré chez les personnes âgées une diminution du volume de l'hippocampe (Small et al., 2011) et de certaines régions corticales (Glorioso and Sibille, 2011). Cependant, cette diminution ne semble pas tant être due à une perte neuronale qu'à un changement drastique de la physiologie synaptique (Bishop et al., 2010). [...]