Apport de nouveaux modèles Knock-In humanisés pour la compréhension de la maladie d'Alzheimer

La maladie d'Alzheimer, principale cause de démence chez le sujet âgé, est caractérisée sur le plan neuropathologique par une accumulation extracellulaire de peptide amyloïde qui précède une agrégation intraneuronale de protéines Tau anormalement et hyperphosphorylées. Cette agrégation de Tau provoque la mort neuronale qui conduit aux troubles cognitifs. Dans le but de mimer la pathologie et de comprendre les mécanismes qui conduisent au développement des deux protéinopathies, plusieurs modèles transgéniques ont été générés. Ces modèles demeurent essentiellement des modèles de surexpression des protéines au niveau du système nerveux central.Afin d'éviter cette surexpression, nous avons généré un nouveau modèle Tau Knock In au sein du laboratoire qui repose sur l'insertion dans le locus murin Mapt d'un ADNc codant une isoforme de Tau 1N4R mutée en P301L. Ainsi, l'expression de ce transgène est sous le contrôle du promoteur murin. Nous avons ensuite croisé ce modèle avec un modèle APP Knock In humanisé pour le peptide amyloïde (Saito et al., 2014). Le modèle APPxTau Knock In obtenu a été étudié en comparaison avec les contrôles simples mutants et des contrôles de portée sauvage afin d'étudier le développement potentiel de pathologies concomitantes liées à la co-expression des deux protéines humanisées.Le nouveau modèle a été caractérisé à 6 et 12 mois au niveau métabolique, comportemental mais aussi moléculaire et biochimique. Les résultats ont révélé l'absence de tout phénotype métabolique dans le modèle APPxTau à 6 mois malgré une altération de l'homéostasie du glucose observée chez le modèle Tau KI. L'étude du modèle double mutant montre une expression de transgènes humains et de protéines correspondantes avec une phosphorylation de Tau accrue dans le cortex ainsi qu'un nombre augmenté de plaques amyloïdes par rapport aux modèles simple mutants. Une neuroinflammation liée à la pathologie amyloïde a également été détectée dans le cortex et l'hippocampe. A ces âges, aucune agrégation visible de Tau ou dégénérescence neuronale n'a pu être observée. Une altération de la mémoire corrélée aux lésions amyloïdes a cependant été détectée. Une analyse transcriptomique suggère que ces altérations seraient accentuées par une hypoexcitabilité neuronale chronique reliée à l'expression de la Tau humaine dans ce modèle ainsi qu'une dominance du phénotype amyloïde aux âges étudiés.Dans ce modèle, l'absence de l'activité d'épissage et la complexité de la pathologie n'est pas récapitulée avec l'introduction d'une seule isoforme de Tau humaine même si son expression est régie par le promoteur endogène murin. Des expériences d'inoculation intrahippocampique de lysats de cerveaux issus de patients Alzheimer chez le modèle Tau Knock-In ne montre pas d'interaction entre cette isoforme de Tau et la Tau pathologique en absence d'amyloïdose. Cependant, il faut plus de deux décennies à l'amyloïdose pour induire une pathologie Tau chez l'homme. Ainsi, l'absence de la pathologie Tau dans le modèle APPxTau peut être reliée à une question de temps. Ce modèle représenterait donc des troubles précoces de la maladie d'Alzheimer et pourrait servir à étudier les facteurs aggravants ou protecteurs de la pathologie Tau et donc de la dégénérescence neuronale.