A - LE DIAGNOSTIC MEDICAL

Il existe des formes familiales autosomiques dominantes (0,3 %) et des formes sporadiques.

- Les formes familiales sont dues aux mutations pathologiques portant sur le gène APP dans la région qui code pour le peptide amyloïde et les gènes PS1 et PS2 (dont nous parlerons plus loin dans « Apoptose et maladie d' Alzheimer ») qui régulent le gène APP. Généralement, l' expression clinique de ces formes se manifeste vers 50 ans.

- Les formes sporadiques sont sous l' influence de facteurs de risques dont les 2 plus connus sont l' apolipoprotéine E et l' âge.

Les premiers symptômes apparaissent insidieusement et il est difficile de dater la maladie. A ce stade, le nombre d' erreurs de diagnostic est de l' ordre de 30 %.

En général, le diagnostic est posé entre 65 et 75 ans. L'évolution dure de 3 à 20 ans, elle est le plus souvent progressive (ce qui définit une maladie dégénérative) mais elle peut s' effectuer par paliers avec des phases stationnaires qui durent parfois plusieurs années.

Le diagnostic de certitude nécessite l'examen neuropathologique post-mortem du cerveau et la démonstration de dépôts de substance amyloïde et de DNF en abondance dans les régions hippocampiques et corticales associatives.

En l'absence de marqueurs biologiques accessibles de la MA, le diagnostic reste essentiellement clinique du vivant du patient.

On pourra en général, évoquer une possible maladie d' Alzheimer devant un syndrome associant :

troubles de mémoires,
altération de la personnalité,
aphasie,
agnosie,
apraxie,
signes de dépression distincts de ceux des maladies dépressives.

Il est possible de porter le diagnostic d'une démence grâce à des critères internationaux (exemple : ININCDS-ADRDA) et même de préciser le stade d'évolution de cette démence selon 7 degrés de détérioration à l' aide d' une échelle de détérioration globale (GDS).

I - évaluation des fonctions cognitives

En l'absence de marqueurs biologiques accessibles de la maladie d'Alzheimer, MA, (les dysfonctionnements se limitant uniquement au système nerveux central), le diagnostic reste essentiellement clinique du vivant du patient. Le diagnostic clinique repose sur l' histoire de la maladie, l'interrogatoire de l' entourage, l'exploration neuropsychologique [ ], et l'imagerie. [ ]

Les troubles de la mémoire prédominent dans le tableau clinique et leur association progressive avec des troubles du langage, des perturbations des gestes élaborés (praxie), des troubles de la reconnaissance (troubles gnosiques) fait penser à la MA.

Le diagnostic se renforce au fur et à mesure que l'examinateur objective une démence établie par des critères cliniques et des tests neuropsychologiques et qu'il élimine d' autres causes possibles de déclin cognitif.

A la mort du patient, l'hypothèse de la MA pourra être validé par un examen neuropathologique du cerveau (présence de dépôts de substance amyloïde et de neurones en dégénérescence neurofibrillaire en abondance dans les régions hippocampiques et corticales associatives).

1) Dépistage d' un syndrome démentiel débutant
par le test I.A.D.L. (Instrumental Activities of Daily Living) :

Généralement le patient consulte son médecin de famille pour des troubles mnésiques et ou de comportement (souvent accompagné de la personne vivant avec lui au quotidien qui a constaté ces troubles). Le médecin soumet le patient à un test de type I. A. D. L. fondé sur des questions relatives aux activités pratiques de la vie quotidienne (capacité à utiliser le téléphone, les moyens de transport, à prendre ses médicaments et à gérer son budget) pour savoir si le sujet présente une démence non encore diagnostiquée ou s'il est susceptible de la développer dans l' année. [ ]

Le test I. A. D. L. est basé sur des activités de la vie courante. Chaque grande activité ou capacité est subdivisée en activités liées à celle-ci. Par exemple, la capacité «utilisation du téléphone» est subdivisée en:

• 1 je me sers du téléphone de ma propre initiative, cherche et compose les numéros
• 2 je compose un petit nombre de numéros bien connus.
• 3 Je réponds au téléphone, mais n' appelle pas.
• 4 je suis incapable d'utiliser le téléphone.

Dans un premier temps, l'examinateur attribue une note de 1 à 5 (1 étant une preuve d' autonomie pour cette activité et de 2 à 5 une perte d'autonomie) basée sur les réponses du patient et/ou en tenant compte de l' avis de la personne vivant au quotidien avec lui.

Dans un deuxième temps, la note obtenue pour chaque activité est simplifiée en un codage binaire 0 (si le sujet est autonome pour une activité donnée) ou 1 (si le sujet n' est pas autonome pour la même activité). Une moyenne de ce codage binaire pour chaque capacité est ensuite réalisée et les résultats sont interprétés de la manière suivante :

• Si la note globale ne dépasse pas 1, alors le sujet est considéré comme autonome pour la capacité en question.
• Si la note globale est égale ou supérieur à 2, alors le sujet est dépendant pour la capacité en question.

Ces résultats permettent au médecin de prendre une décision pratique, à savoir, référer à un spécialiste pour le diagnostic de [ ] démence le plus rapidement possible (si pour 3 ou 4 de ces capacités le sujet est jugé dépendant) ou bien refaire le test l'année suivante (si pour une ou deux compétences seulement, le sujet est jugé dépendant). Le plus souvent, les médecins généralistes sont en relation avec un centre spécialisé où ils peuvent recommander leur patient dans un délai raisonnable.

EXEMPLE :

Monsieur Dupond et son épouse viennent consulter leur généraliste, pour des troubles mnésiques et comportementaux récents de monsieur Dupond.

*Cotation : correspond à la réalisation de la capacité sur un nombre précis d' activités.
**codage : 0 pour autonome, 1 pour dépendant.

Dans cet exemple, deux capacités sont codées 1 parmi les quatre (moyen de transport, prise de médicaments). Comme la modification est survenue dans l'année, le généraliste oriente le patient vers des spécialistes qui feront passer une batterie de tests.

Sous cette apparente simplicité du test un problème majeur se pose. En effet, bien souvent le médecin généraliste attribue les troubles de mémoire à un phénomène lié à l' âge et demande au patient de revenir si le problème persistait alors que tout trouble de la mémoire devrait être considéré comme pathologique et motiver un bilan psychométrique. En effet, la phase démentiel de la MA est précédée d' une phase « infra - clinique » au cours de laquelle on ne trouve que des troubles de mémoire qui peuvent, à tort, être considérés comme banaux pour l'âge. Les tests neuropsychologiques permettent de distinguer les troubles mnésiques bénins, des troubles mnésiques pathologiques.

La mission des spécialistes (neurologue, gériatre, psychiatre) est de faire subir au patient des tests neuropsychologiques afin de construire le diagnostic, qui est, rappelons le, un diagnostic de probabilité. Le MMSE est un test de débrouillage et ne permet pas, à lui seul, de faire le diagnostic de MA. L'imagerie cérébrale et la biologie ne permettent pas de faire le diagnostic, mais sont pratiqués pour rechercher des causes de démence « curable » (telles que l' hématome sous-dural, la tumeur cérébrale, l'hypothyroïdie…).

Lors de ces premiers examens, la biologie, le scanner ou l'IRM se révèlent normaux., on ne parlera que de maladie probable, sachant qu'après confrontation anatomopathologique, le diagnostic est pourtant sûr à 90% ne laissant place qu' aux diagnostics de démences vasculaires ou dégénératives autres (maladie des corps de Levy, démences sous-corticales [ ] ).

2) Le Mini Mental State Examination ou MMSE

Ce test fait partie de l'évaluation neuropsychologique dont l'objectif est double : authentifier le déclin cognitif et caractériser les troubles. Plusieurs tests existent mais le MMS est le plus couramment utilisé car il est simple, rapide et universel. Le MMSE, est une échelle basée sur un système de score (dont la note maximale est de 30) permettant d' évaluer le degré de gravité de l' atteinte cognitive (voir tableau ci-dessous). Les atteintes cognitives étudiées sont : l'orientation, l'apprentissage, l'attention et le calcul, le rappel, le langage et les praxies constructives. Deux ce ces atteintes, l'orientation et le rappel, sont étroitement liées à des troubles de la mémoire, ces derniers étant les premiers symptômes qui dominent le tableau clinique de la MA dans la plupart des cas. Toutefois ces troubles de mémoire ne sont pas spécifiques de la MA et peuvent se rencontrer dans d' autres pathologies : démence vasculaire, dépression… Le spécialiste dispose de consignes de passation (nombre de points accordé à chaque réponse, temps accordé pour répondre, nombre d' essais accordé pour chaque réponse etc ...).

Le MMS est un test psychométrique et non un instrument de diagnostic. Du fait de sa rapidité, le MMS peut être corrélé à des batteries d' évaluation beaucoup plus lourdes et plus discriminantes. Il existe d' autres batteries particulièrement intéressantes comme celle développée par Grober et Buschke qui permet de définir le type de troubles mnésiques (orientant vers une origine corticale, hippocampique ou sous-cortico-frontale).

3) Le test de Grober-Buschke

L'épreuve de Grober et Buschke est un test de mémoire épisodique . Il consiste en l'apprentissage d'une liste de 16 mots, dont l'encodage est contrôlé et favorisé par un indiçage sémantique. Cette épreuve permet d'évaluer différents processus mnésiques tels la récupération et le stockage. A partir du profil mnésique, il est possible de faire des hypothèses concernant les régions cérébrales dysfonctionnelles (par exemple un trouble de la récupération sera évocatrice d'un dysfonctionnement frontal).

Exemple

II - L'imagerie

Une IRM cérébrale ou à défaut un Scanner est réalisé afin d'évaluer l' atrophie régionale hippocampique. Cet examen évalue également la participation vasculaire et les anomalies de substance blanche et bien sûr, permet d' éliminer les classiques causes neurochirurgicales.

III - L'examen biologique

Cet examen reposerait sur l' existence de marqueurs biochimiques périphériques liéeacute;s à la présence de plaque séniles et aux neurones en dégénérescence neurofibrillaire (soit dans le liquide céphalo-rachidien ou mieux encore dans le sérum de patients Alzheimer) du vivant du patient, qui pour l'instant ne sont pas probants. Aussi, l'examen biologique reste post-mortem à partir du tissu nerveux central en utilisant des marqueurs biochimiques par :

• des techniques immunochimiques de la substance amyloïde des plaques séniles en dosant le peptide Ab insoluble

En utilisant les 2 marqueurs AB et Tau, il est possible de faire un diagnostic biochimique dont la spécificité et la sensibilité sont proches de 100%.

Les lésions apparaissent en grande quantité avant les manifestations cliniques, la découverte d'antigènes de lésions dans les liquides périphériques serait d'un intérêt majeur pour un diagnostic précoce afin de développer des essais thérapeutiques plus performants au tout début de la pathologie c'est-à-dire à un moment où le stock de neurones n'est pas encore diminué.

B - BIOCHIMIE DE LA MALADIE D' ALZHEIMER :

Au cours de la MA, les cellules nerveuses dégénèrent et en particulier celles qui mémorisent les informations récentes. Deux constituants biochimiques sont responsables de la MA :

- le peptide Abeta (Amyloïde bêta) qui s'accumule autour de ces cellules et qui est vraisemblablement neurotoxique. On donne à ce processus le nom d' amyloïdogenèse.
	Plaques amyloïdes Immunohistochimie du peptide Abeta : le peptide est coloré en brun De nombreux dépôts dans le tissu nerveux (plaques séniles) sont marqués (flèches vertes)

- la protéine tau qui s'accumule sous forme de filaments anormaux dans les cellules nerveuses. Ce processus est nommé dégénérescence neurofibrillaire.

I - L' amyloïdogenèse

les plaques séniles apparaissent comme des masses sphériques, d'un diamètre de 5 à 100 micromètres, constituées par un dépôt de substance amyloïde plus ou moins dense. Le terme amyloïd fait référence à un groupe de dépôts de diverses protéines extracellulaires, présents dans diverses maladies. Ces protéines se colorent en bleu avec l'iode, tout comme l'amidon, ce qui explique leur nom (amyloïde = qui ressemble à l' amidon).

Ces dépôts sont retrouvés dans la totalité du cortex cérébral au cours de la maladie d'Alzheimer et de la Trisomie 21. On peut les retrouver également dans les noyaux sous-corticaux, le cervelet et dans la paroi de certains vaisseaux corticaux et méningés (constituant ainsi ce que l' on appelle une angiopathie amyloïde).

la substance amyloïde est formée de faisceaux de filaments droits d'un diamètre de 6 à 9 nanomètres qui occupent le domaine extra-cellulaire du tissu nerveux central.

nous savons depuis les travaux de Glenner en 1984 que le constituant de base de la substance amyloïde des plaques séniles et de l'angiopathie amyloïde est un polypeptide d'une quarantaine d'acides aminés dénommé Aß (la conformation moléculaire particulière de cette substance de type "structure ß", confère un caractère très insoluble et très stable à la protéine). Le peptide a une longueur hétérogène, de 39 à 43 résidus d'acides aminés. Il existe deux formes principales: les formes 1-40 et 1-42.

Ce polypeptide dérive de la protéine APP (Amyloïd Protein Precursor) de 770 acides aminés, codée par un seul gène situé sur le chromosome 21. Suite à un épissage alternatif, le gène de l'APP donne plusieurs ARNm, l' APP se présente sous 3 formes majeures : - l'APP 695 (forme majoritaire du cerveau jeune et non pathologique qui s' insère dans la membrane cytoplasmique au niveau du segment constitué par la substance A), - l' APP 751 (nexine 2), avec un KPI (inhipiteur de protéase de type Kunitz) - L' APP 770 (présentes chez les trisomiques et dans les cas de MA familiale et précoce).

Les enzymes responsables de la coupure de l'APP en peptide amyloïde bêta sont des protéinases qui clivent l'APP, dont les mieux étudiées sont les sécrétases.

Les sécrétases produisent un fragment soluble renfermant seulement une partie de A. Dans un cerveau non malade, l'APP est coupée presque exclusivement par la sécrétase alpha(à un niveau voisin du segment de la bêta amyloïde) donnant naissance à un peptide A qui est soluble et qui donc ne donnera pas de plaques amyloïdes. Dans les conditions physiologiques, il n' y a pas formation de la bêta amyloïde libre.

L'APP est sécrétée dans le milieu extracellulaire par la plupart des cellules et ses rôles sont multiples :

• une séquence d' amino-acides de l'APP se lie avec l'héparine et les héparines sulfates protéoglycanes.
• Une liaison du même type s'effectue avec la matrice extracellulaire et permet la régulation de la croissance, de la différenciation cellulaire et la modulation de l'adhésion entre les cellules.
• Rôle dans la formation du cytosquelette et dans la formation des synapses tout comme dans la plasticité neuronale et la neurotransmission en particulier pour le système cholinergique
• Elle est également sécrétée pour protéger le neurone contre le stress oxydatif
• Elle possède une partie intracellulaire qui interagirait avec les protéines Tau.

Par contre, chez les malades, interviennent également les sécrétases beta et gamma, qui donnent naissance au polypeptide de 39 à 43 acides aminés (protéine Abeta) insoluble de par ses feuillets bêta qui va s' agglomérer pour former les plaques séniles. C' est à la suite de mutations du codon 717 (chez les patients ayant la maladie familiale) ou de double mutation 670 + 671 que les sujets développent une M A. Les mutations détectées dans des cas de formes familiales précoces sur les gènes de la préséniline PS1 et PS2 respectivement des chromosomes 14 et 1, provoquent également une augmentation du peptide Aß, notamment de la forme 1-42.

Remarques :

• On pense que la protéase lysosomiale qui génère un fragment contenant la séquence entière de la l'A en ce précipitant à l'extérieur de la cellule, est à l'origine des enchevêtrements neurofibrillaires et des autres aspects histologiques de la MA.
• Par ailleurs, ces mutations qui ont pour résultats la formation de fragments renfermant l'A pourraient les rendre plus résistants face à la dégradation protéolytique physiologique ce qui augmenterait ainsi le dépôt des protéines Ab.
• Des fragments contenant la protéine Abeta sont directement ou indirectement neurotoxiques. En effet, des données indiquent que l'exposition des neurones à la protéine Abeta peut augmenter leur concentration intracellulaire en calcium. Quelques protéines kinases, y compris celles intervenant dans la phosphorylation de Tau, sont contrôlées justement par les concentrations de Ca^{2+ .}
• Plusieurs autres constituants mineurs de la substance amyloïde ont été identifiés, tels l'apolipoprotéine E et les protéoglycannes. L'apolipoprotéine E (ApoE) se fixe fortement au peptide amyloïde Aß, ce qui semble favoriser la formation des fibres amyloïdes. De ce fait, l'apoE peut être considérée comme un co-facteur de l'amyloïdogénèse.

Par ailleurs, le gène de l'ApoE situé sur le chromosome 19 présente un polymorphisme représenté principalement par les allèles epsilon 3, 4 et 2. De nombreuses équipes ont confirmé que l'allèle e4 de l'apolipoprotéine E est de 2 à 4 fois plus fréquent chez les patients Alzheimer que dans la population générale, tandis que l'allèle e2 semble avoir un effet protecteur. L'allèle e4 de l'apolipoprotéine E est donc un facteur de risque important de la maladie d'Alzheimer (Saunders et al, 1993). Cependant, à l'échelle individuelle, le fait d'avoir un génotype epsilon4 ne peut pas être utilisé pour affirmer le diagnostic puisque tous les individus présentant cet allèle ne développe pas une maladie d'Azheimer.

En fait l'apolipoprotéine E est une protéine qui permet la réparation des neurones, en transportant les lipides nécessaires. L'ApoE E2 est plus efficace que l'E3, elle-même plus efficace que l'E4. A maladie égale, le fait d'être epsilon 2 permettra de mieux résister à la maladie. L'effet neuroprotecteur de l'apoE E2 est visible également dans d'autres maladies neurodégénératives comme la sclérose latérale amyotrophique, la maladie de Creutzfeldt-Jacob, etc.

L'ensemble de ces résultats démontre que la maladie d'Alzheimer est multigénique et que l'amyloïdogénèse est le primum movens de l'affection.

Schéma du clivage de l' APP

II - La dégénérescence neurofibrillaire

Formation et rôle de la protéine Tau non pathogène

Protéine Tau pathogène

L' augmentation intracellulaire en Ca2+ induite par l'accumulation extracellulaire de la protéine Abeta entraînerait l'hyperphosphorylation de la protéine Tau et donc la formation de filaments hélicoïdaux appariés que l' on retrouve dans les enchevêtrements neurofibrillaires.

Normalement la protéine Tau est phosphorylée 2 ou 3 fois alors que dans la MA, elle l' est de 5 à 9 fois. Ces groupements supplémentaires gênent la polymérisation des microtubules.

la dégénérescence neurofibrillaire (DNF) correspond à l'accumulation de fibrilles pathologiques surtout dans le cytoplasme des cellules pyramidales du cortex cérébral associatif et de la structure hippocampique.

les neurones en DNF montrent des structures hélicoïdales, les PHF (paires de filaments de la protéine tau hyperphosphorylées en hélice). Ces filaments ont un diamètre de 10 nm et un pas d'hélice de 80 nm.

les protéines Tau forment une famille de protéines dont la masse moléculaire s'échelonne de 45 à 62 kilodaltons.

Au cours de la MA, une phosphorylation anormale des protéines Tau aboutit à la formation de trois variants pathologiques, appelés Tau 55, 64 et 69 en fonction de leur masse moléculaire.

Les protéines Tau pathologiques sont d'excellents marqueurs biochimiques du processus dégénératif de type "Alzheimer" (Vermersch et al. 1992).