Des chercheurs de l’Institut Pasteur ont identifié le mécanisme déclencheur de la formation de nanotubes entre les neurones et les cellules immunitaires du cerveau. Ces nanotubes permettent la communication et le transfert de protéines toxiques et de composants cellulaires endommagés, impliqués dans la maladie de Parkinson et d’autres maladies neurodégénératives – une découverte qui ouvre de nouvelles perspectives thérapeutiques.
L’équipe de Chiara Zurzolo, de l’unité Trafic membranaire et pathogenèse à l’Institut Pasteur, publie dans Nature Communications une étude qui lève le voile sur les mécanismes conduisant à la propagation de la maladie de Parkinson dans le cerveau. Ces travaux concernent les synucléinopathies — un groupe de maladies neurodégénératives caractérisées par l'accumulation anormale de la protéine alpha-synucléine (α-Syn) dans le cerveau, qui inclut aussi la démence à corps de Lewy.
Des tunnels entre les cellules du cerveau
Pionnière dans l’étude des nanotubes intercellulaires (TNTs), dont elle a révélé dès 2009 l’implication dans la propagation de protéines pathogènes, l’équipe avait montré en 2023 que de fins ponts membranaires reliant les cellules permettaient aux neurones malades de transférer leurs agrégats toxiques d’α-Syn vers la microglie, les cellules immunitaires du cerveau. Une connexion fonctionnelle inédite entre ces deux types cellulaires, mais dont le mécanisme déclencheur restait alors inconnu.
Pourquoi et comment ces nanotubes se forment-ils ?
La nouvelle étude apporte une réponse. Les agrégats d'α-Syn endommagent les mitochondries — les « centrales énergétiques » des cellules. Ces dommages provoquent la libération d'ADN mitochondrial dans la cellule, qui active alors une voie de défense du système immunitaire inné (la voie cGAS–STING).
Cette réaction immunitaire :
- remodèle le cytosquelette d’actine — la charpente interne de la cellule — ;
- et stimule la formation de nanotubes TNTs ; ces nanotubes servent ensuite de voie de propagation des agrégats toxiques des neurones vers la microglie.
Les scientifiques montrent également que les neurones transfèrent leurs mitochondries endommagées vers la microglie, où elles sont éliminées, et que cette communication déclenche une réponse inflammatoire dans les cellules immunitaires.
Des moteurs de la maladie, pas seulement des symptômes
Ces résultats modifient notre compréhension de la maladie de Parkinson : les dommages mitochondriaux et l'inflammation ne sont pas de simples conséquences de la maladie — ils en sont des moteurs actifs. Les nanotubes membranaires apparaissent également comme des acteurs centraux de cette communication cellulaire : s’ils peuvent contribuer à l’élimination de composants endommagés des cellules, ils peuvent aussi favoriser la propagation des agrégats toxiques et de l’inflammation dans le cerveau. Mieux comprendre et moduler ces mécanismes pourrait donc ouvrir de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ralentir la progression des synucléinopathies.
Cette étude poursuit le travail remarquable de cette équipe qui a joué un rôle pionnier dans le domaine des TNT. Après avoir été parmi les premiers à démontrer l'implication des TNT dans la propagation des protéines pathogènes en 2009, les scientifiques ont franchi une nouvelle étape importante en 2025 en observant directement, pour la première fois, des nanotubes dans un organisme vivant — le poisson zèbre — à l’aide d’un microscope à fluorescence. Connus uniquement en laboratoire depuis 2004, leur existence in vivo est confirmée depuis un an.
Source : α-Synuclein aggregates induce mitochondrial damage and trigger innate immunity to drive neuron–microglia communication, Ranabir Chakraborty, Stephanie Maya, Veronica Testa, Jara Montero-Muñoz, Takashi Nonaka, Masato Hasegawa, Antonella Consiglio & Chiara Zurzolo, Nature Communications, 15 mai 2026.
