maladie d'Alzheimer

Un chien de garde qui bâille et se détourne au lieu d'aboyer sur un intrus, c'est un mauvais gardien. C'est à peu près ainsi que se comportent les lymphocytes T CD8+ chez les personnes atteintes de diabète de type 2. Ces cellules sont des tueuses professionnelles : elles patrouillent dans l'organisme, repèrent les cellules infectées ou dégénérées et les éliminent.

Le cerveau ressemble à une ville où chaque cellule est un habitant, et où son destin dépend de ses voisins. On pensait autrefois que le vieillissement de chaque cellule était son affaire personnelle : des lésions s'accumulaient dans l'ADN, donc la cellule s'usait toute seule. Mais une nouvelle étude montre que même la capacité d'une cellule à réparer son ADN dépend de qui vit à côté d'elle.

Dans la salle de l'IRM Siemens Magnetom Lumina, une personne reste immobile pendant 45 minutes, tandis que le champ magnétique dessine la carte de son cerveau. À côté, des tubes pour le sang, des ciseaux pour une mèche de cheveux et un ordinateur portable avec des tests de mémoire attendent leur tour.

Dans la pièce silencieuse d'un psychologue, un adolescent de quatorze ans remplit un questionnaire sur son enfance. Les scores grimpent, et avec eux, sur les images d'IRM, grimpe aussi l'amygdale, ce petit noyau enfoui au cœur du cerveau qui nous apprend à craindre et à nous souvenir du danger.

Quand vous êtes debout dans un bus et que le conducteur freine brusquement, le cerveau a le temps, en quelques fractions de seconde, de contracter les muscles pour vous éviter la chute. Cette réponse automatique naît au plus profond du cortex, dans une région qui planifie les mouvements complexes, le cortex moteur supplémentaire.

Une forêt ne vieillit pas de la même façon partout. À un endroit, les arbres s'éclaircissent peu à peu, comme s'ils étaient fatigués de pousser ; à un autre, ils s'accrochent obstinément à la vie, dépensant leurs forces à réparer les branches abîmées. Le vieillissement du cortex cérébral ressemble assez à cela, si on l'observe à travers le prisme de milliers d'images d'IRM.

Le vieux câblage d'une maison ne se signale pas tout de suite : les ampoules s'allument encore, mais la lumière a pâli, et les interrupteurs répondent parfois avec un temps de retard. Les jonctions neuromusculaires vieillissent un peu de la même façon : ce sont les contacts par lesquels le nerf ordonne à la fibre musculaire de se contracter.

En 1965, des microbiologistes ont rapporté de l'île de Pâques un échantillon de sol dont on a ensuite isolé une substance baptisée rapamycine. On l'a d'abord employée contre les champignons, puis on a découvert qu'elle ralentissait le vieillissement chez la souris. Aujourd'hui, ce même médicament semble capable de réparer le système vasculaire du cerveau abîmé par la maladie d'Alzheimer.

Un traducteur qui coupe enfin le bruit de la salle entend pour la première fois chaque mot. C'est ainsi que les horloges urinaires du vieillissement ont longtemps confondu le bruit des reins avec le signal de l'âge : les reins filtrent l'urine, et leur activité modifie l'ensemble des fragments protéiques qui servent à juger l'usure de l'organisme.

Dans un grand orchestre, chaque musicien connaît sa partition : le violon mène la mélodie, le violoncelle tient la basse, la flûte entre dans les silences. Si un jour le violon se met à jouer la partie du cor, la musique s'effondre, même si les instruments restent intacts.

Imaginez que vous essayez de comprendre ce qui s'est passé dans une pièce à partir du son qui subsiste après un coup de feu. Le coup de feu n'est plus là, mais l'écho résonne encore contre les murs.

Une membrane tendue, enfermée dans un étui étroit, décide elle-même où se rompre. Il en va de même pour la cellule : lorsqu'elle est à l'étroit, le point de rupture se déplace du centre et les deux moitiés deviennent inégales. On pensait auparavant que cette asymétrie était prédéterminée par des marqueurs chimiques, mais de nouveaux travaux montrent que la mécanique seule suffit.

Une cellule centenaire ressemble à une maison où l'on n'éteint pas la lumière pour économiser, mais où on la passe en mode éclairage de secours : les ampoules faiblissent, mais la vie continue de palpiter. Dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA), ces maisons-neurones se rencontrent dans la moelle épinière, et pour la première fois, des chercheurs ont vu comment elles basculent dans ce régime.

La centrale électrique de la ville tourne à plein régime, mais la ville ne le sait pas encore. Dans ses immeubles, les lumières sont allumées, les rues sont bruyantes, et seuls les ingénieurs remarquent que les turbines tournent plus lentement et que la tension chute dans les câbles.

Dans un orchestre qui joue la même symphonie pendant des années, les musiciens finissent par se décaler : chacun joue pour soi, mais les notes restent les mêmes. C'est à peu près ce qui se passe dans les cellules qui vieillissent. Des scientifiques ont proposé un moyen de mesurer ce désaccord, c'est-à-dire la fidélité avec laquelle chaque cellule suit le programme collectif d'expression des gènes.

Dans un orchestre qui répète une symphonie, chaque musicien doit prendre sa partie au bon moment. Si le violoniste décide soudain qu'il est un violoncelle et que le flûtiste se met à jouer la partie de trompette, la musique vire au vacarme.

Le requin du Groenland nage dans une eau froide depuis quatre siècles, et d'année en année, ses chances de mourir ne grimpent pas : elles chutent. Rien de miraculeux là-dedans, c'est le fruit d'un compromis évolutif qui avait jusqu'ici échappé à la théorie.

Un comprimé d'aspirine ressemble à une clé qui n'ouvre pas toutes les serrures. Dans une vaste étude menée auprès de personnes âgées, cette clé ne tournait le plus souvent pas : la vie sans incapacité n'était pas prolongée. Mais sur certaines serrures, en particulier celles de personnes diabétiques, en surpoids ou hypertendues, la clé fonctionnait. Pourquoi ? Longtemps, la question est restée une énigme.

En 2023, en Belgique, 101 personnes âgées de 50 à 69 ans ont passé plusieurs jours en laboratoire, où l'on a scanné leur cerveau, enregistré leur sommeil et demandé de résoudre des tâches de mémoire et d'attention. C'est ainsi qu'est né le jeu de données COFITAGE, dans lequel chaque participant est décrit sous cinq angles : moléculaire, structurel, physiologique, génétique et cognitif.

Dans l'orchestre de notre immunité, il y a trois chefs d'orchestre, et chacun a sa propre partition. L'un ordonne aux musiciens de jouer plus doucement quand une menace apparaît dans la salle, un autre au contraire fait monter le bruit, et le troisième dirige de telle sorte que la salle se remplit de son, sans que personne ne comprenne pourquoi.

Dans la pénombre de l'aimant, la personne surveille de rares éclairs sur un écran. Une caméra infrarouge filme sa pupille mille fois par seconde, tandis qu'un appareil d'imagerie par résonance magnétique enregistre quelles zones du cerveau s'activent.

L'orchestre joue une marche funèbre, et le chef n'est pour rien dans le choix des notes. Mais qu'il agite sa baguette avec plus d'énergie, et la musique devient plus forte, tandis que les murs de la salle tremblent. Ainsi la microglie, ces cellules immunitaires du cerveau, ne déclenche pas la maladie, mais elle peut transformer un lent déclin en effondrement.

Le cerveau comme une maison construite trop spacieuse : agréable à habiter, mais coûteuse à entretenir. On se représente généralement la maladie de Parkinson comme la démolition de cette maison, quand les neurones meurent et que les structures se ratatinent.

Un homme gravit une pente en portant deux sacs. L'un est rempli de sucre que son corps n'arrive pas à assimiler. L'autre est gonflé des années que son corps a vécues plus vite que le calendrier. Tant que les sacs restent légers, la marche est possible. Mais si on les remplit tous les deux jusqu'en haut, les jambes flanchent, et l'homme s'effondre non pas avec une seule maladie, mais avec plusieurs d'un coup.

Dans un laboratoire où les données des patients ressemblent à une poussière d'or éparse, chaque analyse est une pépite, et la maladie d'Alzheimer un fleuve qui emporte le métal précieux. Les scientifiques ont confié au réseau de neurones une mission : distinguer si une personne a reçu de la rapamycine, un médicament qui ralentit le vieillissement cellulaire, ou non.

Dans une réception bruyante, une personne âgée fait répéter son interlocuteur encore et encore : les mots se noient dans le brouhaha des voix. C'est ainsi que se présente le pont par lequel le son va de l'oreille au sens. Tant que ce pont est solide, le bruit ne fait que gêner, sans interrompre la conversation.

Imaginez une vieille maison où chaque pièce vieillit à sa façon : ici le papier peint a pâli, là les lames du plancher grincent, ailleurs tout semble neuf. Le cerveau vieillit un peu de la même manière : les différents types de cellules accumulent les changements à des rythmes différents, et jusqu'à récemment nous n'avions aucun outil pour jeter un œil dans chaque « pièce » et mesurer son âge séparément.

Une personne âgée affirme avec assurance que le mot « tournesol » figurait dans la liste, alors que seul « amande » y était. Les deux mots renvoient à l'huile, et ce fil sémantique a suffi pour que le cerveau reconstitue un souvenir. La mémoire fonctionne comme une boussole : une aiguille pointe vers le sens, l'autre vers l'ordre des événements.

Dans l'orchestre du système immunitaire, les lymphocytes B jouent la partition des anticorps, tandis que les chromosomes sexuels et les gonades tiennent le rôle de chefs d'orchestre, imposant un tempo différent. Jusqu'à récemment, les scientifiques n'arrivaient pas à déterminer lequel des deux primait : les gènes inscrits dans les chromosomes ou les hormones produites par les glandes sexuelles.

La classe se tait après la leçon, mais dans la tête de l'enfant résonne encore un écho : des visages, des objets, des lieux. C'est cet écho, et non la leçon elle-même, qui décide de ce qui restera en mémoire. Des chercheurs l'ont capté pour la première fois chez des enfants de 6 à 17 ans.

Imaginez une télécommande qui commande le muscle, et à laquelle on retire des boutons au fil des années. D'abord disparaissent les boutons qui gèrent la réponse aux hormones, puis ceux qui déclenchent la récupération après l'effort.

Une rivière prend sa source haut dans les montagnes : un lit reçoit plus d'eau, un autre moins. Ainsi la position sociale d'une personne détermine-t-elle le lit de sa vie, mais elle ne creuse pas le cerveau directement : elle le fait par ses affluents, les habitudes, la tension, la glycémie.

Un médecin passe des années à apprendre à reconnaître les maladies sur les images du cerveau. D'abord, il repère parfaitement les signes du vieillissement, puis il maîtrise les tumeurs – et soudain, il se met à confondre ce qu'il savait auparavant. C'est à peu près ce qui arrive à de nombreux réseaux de neurones : les nouvelles connaissances effacent les anciennes.

Le cerveau est un orchestre où chaque groupe d'instruments doit entrer au bon moment. Dans la maladie d'Alzheimer, les musiciens perdent leurs notes : les connexions entre les régions du cerveau s'embrouillent, et le jeu harmonieux se transforme en cacophonie.

Lorsque le chef d'orchestre quitte l'orchestre, les musiciens continuent encore un moment à jouer de mémoire. Mais sans un rythme unique, chacun commence à accélérer ou à ralentir de son propre chef, et la symphonie harmonieuse se transforme en bruit confus.

Un drap bien tendu reste posé sur une table pendant plusieurs jours. En apparence, il est immobile, mais les fibres du tissu conservent une tension : il suffit de relâcher légèrement un bord pour que les plis se propagent, réorganisant tout le motif. C'est à peu près ce que fait une couche de cellules épithéliales au repos.

Chez une personne, la maladie commence par un tremblement de la main — la tasse danse sur la soucoupe pendant qu'il la porte vers la table. Chez une autre, les jambes refusent soudain de marcher droit : le pas devient court, traînant, comme si le sol était recouvert d'une couche collante. Ce ne sont pas deux maladies différentes, mais deux visages d'une même maladie — la maladie de Parkinson.

Des ingénieurs construisent une voiture. Les uns assemblent une réplique exacte du moteur, chaque piston et chaque bougie, mais la voiture ne roule pas — pas de volant ni de roues. D'autres créent un kart rapide et autonome, mais son moteur en pâte à modeler ne ressemble pas à un vrai. C'est à peu près la situation dans la science du cerveau.

Un orchestre à la première répétition sans chef. Les violons attaquent à contretemps, les cuivres sont en retard, et au lieu d'une symphonie, c'est la cacophonie. C'est à peu près ce qui se passe dans un modèle informatique du cerveau lorsqu'on en retire des cellules particulières : les neurones de von Economo.

Quand on cherche ses clés, on passe en revue les endroits où elles pourraient être. Un oiseau qui, à l'automne, a glissé des centaines de graines dans des interstices les retrouve sans se tromper en hiver. Comment le cerveau peut-il contenir autant d'adresses si tous les oiseaux ont à peu près le même nombre de neurones ? La réponse se trouve dans la géométrie.