TDP-43 et Ataxie spinocérébelleuse type 31 (SCA31)
L'ataxie spinocérébelleuse (SCA) est une maladie génétique dégénérative progressive qui se présente sous une trentaine de formes différentes, chacune pouvant être considérée comme une affection neurologique à part entière. Il y a autant de personnes ayant un diagnostic d'ataxie spinocérébelleuse que de personnes ayant un diagnostic de SLA. SCA est héréditaire, progressive, dégénérative et souvent fatale. Curieusement pour une maladie dont l'origine est clairement génétique, il n'y a pas sur le marché de traitement efficace.
Une nouvelle publication étudie le rôle du TDP-43 dans certaines maladies neurodégénératives. TDP-43 agit comme un chaperon d'ARN contre les protéines toxiques.
SCA peut affecter n'importe qui à n'importe quel âge. Les symptômes comprennent des caractéristiques non cérébelleuses, telles que le parkinsonisme, la chorée, le pyramidalisme, les troubles cognitifs, la neuropathie périphérique, les convulsions, entre autres. Comme avec les autres formes d'ataxie, le SCA entraîne fréquemment une atrophie du cervelet, une perte de coordination fine des mouvements musculaires entraînant un mouvement instable et maladroit, ainsi que d'autres symptômes.
Comme pour la SLA, les symptômes d'une ataxie varient selon le type et le patient. Dans de nombreux cas, une personne atteinte d’ataxie conserve sa pleine capacité mentale mais perd progressivement son contrôle physique.
Contrairement à la SLA, dont les causes ne sont pas claires, la plupart des types de SCA sont causés par un gène récessif ou dominant. Dans de nombreux cas, les personnes ne savent pas qu’elles sont porteuses d’un gène pertinent avant d’avoir des enfants qui commencent à montrer des signes de la maladie.
Kinya Ishikawa et Yoshitaka Nagai se sont intéressés à l'ataxie spinocérébelleuse de type 31 (SCA31), qui est l'un des troubles neurodégénératifs autosomiques dominants qui montre l'ataxie cérébelleuse progressive en tant que symptôme cardinal.
Cette maladie est provoquée par une répétition pentanucléotidique complexe longue de 2,5 à 3,8 kb (TGGAA), (TAGAA), (TAAAA) et (TAAAATAGAA) dans un intron du gène appelé BEAN1, qui est exprimé dans le cerveau et associé à Nedd4.
En comparant diverses répétitions de pentanucléotides dans ce locus particulier parmi les populations japonaises et caucasiennes de contrôle, il a été constaté que (TGGAA) était la seule séquence corrélée avec SCA31.
Cette répétition complexe réside également dans l'intron d'un autre gène, TK2 (thymidine kinase 2), qui est transcrit dans le sens opposé, indiquant que la répétition complexe est transcrite de manière bidirectionnelle sous forme de répétitions non codantes.
Dans le cerveau humain atteint de SCA31 avec la variante (UGGAA), il a été découvert que le transcrit BEAN1 de la mutation SCA31 formait des structures d’ARN anormales appelées foyers d’ARN dans les noyaux de cellules de Purkinje du cervelet.
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Une analyse de réduction d'ARN a révélé par la suite que (UGGAA) se lie aux protéines de liaison à l'ARN TDP-43, FUS et hnRNP A2 / B1.
En fait, il a été constaté que TDP-43 co-localisait avec des foyers d’ARN dans des cellules de Purkinje SCA31 humaines. Pour disséquer la pathogenèse de (UGGAA) dans SCA31, les auteurs ont généré des modèles de mouches transgéniques de type SCA31 en surexprimant les répétitions de pentanucléotide du complexe SCA31 chez Drosophila. Ils ont découvert que la toxicité de (UGGAA) dépend de la longueur et du niveau d'expression et qu'elle était atténuée par la co-expression de TDP-43, FUS et hnRNP A2 / B1. Une enquête plus approfondie a révélé que le TDP-43 améliore la toxicité (UGGAA) en corrigeant directement la structure anormale de (UGGAA).
Cela les a amenés à proposer que TDP-43 agisse en tant que chaperon d'ARN contre les substances toxiques (UGGAA) n. D'autres recherches sur le rôle des protéines de liaison à l'ARN en tant que chaperons d'ARN pourraient fournir une nouvelle stratégie thérapeutique pour SCA31, voire pour d'autres protéopathies de type TDP-43.
