Le diaporama complet. - La maladie d`Alzheimer

TPE: la maladie d’Alzheimer
Par Marine Guillevic, Olivier Bousseau, Grégoire Biette et Caroline Huet
Problématique: Comment fonctionne la
mémoire et comment la Maladie d'Alzheimer
la fait défaillir ?
• La mémoire est une faculté des plus essentielles et personnelles.
Elle nous permet de garder une identité, d'évoluer en prenant acte
du passé, d'avoir des connaissances, de savoir comment réagir
devant un problème quelconque. En une phrase, elle permet de se
souvenir du passé pour mieux vivre le présent et envisager l'avenir.
Mais comment fonctionne cette mémoire si indispensable ? Et
comment peut-elle défaillir ?
• Pour répondre à ce problème, nous étudierons le fonctionnement de
la mémoire puis le processus médical de la Maladie d'Alzheimer et
les effets sociaux sur les personnes atteintes. Et enfin nous verrons
quelle est l'ampleur avec laquelle cette maladie frappe et quels sont
les différents facteurs rentrant en jeu.
La Mémoire:
• Nous savons tous à quoi nous sert la mémoire. Mais savons-nous
réellement ce que c'est ? Le Petit Larousse nous dit : Activité
biologique et psychique qui permet de retenir des expériences
antérieurement vécues. Mais comment peut-on retenir ces
expériences antérieurement vécues ? et comment peut-on ensuite
les restituer ?
• Nous allons tout d'abord définir les différents types de mémoire.
Ensuite nous allons expliquer comment le cerveau stocke les
informations par un processus d'encodage/stockage. Enfin, pour
mieux comprendre le processus de stockage, nous allons montrer
comment les informations circulent entre les neurones.
Les différents types de Mémoire:
•
1. 3 systèmes
Nous pouvons classer la mémoire en 3 systèmes :
La mémoire sensorielle qui permet la continuité dans les actions,
les observations, les raisonnements...
durée : moins d'une seconde.
•
La mémoire à court terme qui permet de retenir des choses telles
qu'un numéro de téléphone ou des retenues pendant un calcul
mental pendant une durée maximale de 1 minute. Elle peut être
renforcée par la mémoire de travail qui est enclenchée lorsque l'on
s'efforce de retenir l'information, par exemple lorsque l'on répète
plusieurs fois le numéro de téléphone, la durée est d'alors 10
minutes maximum.
•
La mémoire à long terme, si le travail ou l'événement auquel on a
assisté a été important, elle nous permet de retenir pendant une
durée pouvant varier de quelques jours à plusieurs années.
2. 2 mémoires
• La mémoire implicite, non conservée par le cerveau : il s’agit de la
mémoire sensorielle et de la mémoire à court terme.
• La mémoire explicite, conservée par le cerveau : mémoire à long
terme et, souvent, mémoire de travail.
Encodage – Stockage:
Comment le cerveau conserve-t-il la mémoire explicite ?
Encodage:
• L'encodage est une étape très importante et complexe. Elle consiste
à traiter l'information perçue et à l'élaborer pour en fabriquer un
souvenir, c'est à dire créer un contexte autour de l'information, créer
des "mots-clés" de cette information. Par exemple, pour un citron le
cerveau va encoder et mémoriser la saveur, la forme, la couleur,
l'odeur, la prononciation etc...
• La qualité de l'encodage dépend de plusieurs facteurs : l‘émotion
(par exemple nous savons tous ce que nous avons fait le 11
septembre 2001 mais nous n'avons aucune idée de ce que nous
avons fait le 17 octobre 1997), l'Attention ( L'attention en classe
permet de mieux retenir) et la Motivation.
Stockage:
• Le stockage permet la
fixation du souvenir.
L'information encodée va
circuler dans le circuit de
Papez, appelé aussi
"Chemin de la mémoire" .
• L'information passe par le
noyau antérieur du
thalamus, le cortex
cingulaire, le Fornix, le
cortex entorhinal,
l'Hippocampe, les corps
mamillaires et puis le
noyau antérieur du
thalamus et ainsi de
suite...
• Après plusieurs
passages, le souvenir est
stocké.
Le circuit de Papez
• Le souvenir va aussi être lié à d'autres souvenirs.
• Par la suite, le souvenir est consolidé car l'information va circuler
plusieurs fois dans le circuit de Papez. La consolidation s'effectue
surtout pendant le sommeil ( La phase paradoxale du sommeil plus
exactement ) ; d'où l'importance d'une bonne nuit la veille d'un
examen. Le cerveau consolide les anciens souvenirs et non les
récents.
• Un processus de reconstruction peut avoir lieu : de nouveaux
souvenirs peuvent rappeler les anciens. Ceux-ci sont alors
"remémorisés" en fonction des souvenirs les plus récents. De
nouvelles informations actualisent les anciennes.
• En résumé, l'information
est transformée en
souvenir pendant
l'encodage. Ce souvenir va
circuler plusieurs fois dans
le circuit de Papez afin de
former un réseau de
neurones pour stocker
l'information, la consolider
et la reconstruire
Le Neurone:
•
•
1. Qu'est ce qu'un neurone ?
Il s’agit de la cellule de base du tissu nerveux
capable de recevoir d’analyser et de produire des
informations. (la partie principal, ou corps
cellulaire, est munie de prolongements : les
dendrites et l’axone)
2. Comment circule l'information entre les
neurones ?
L'information circule dans le neurone par influx
électrique du corps cellulaire vers le bout de
l'axone. Au bout de l'axone, dans la synapse, le
message électrique est transformé en message
chimique composé de molécules appelées
neurotransmetteurs. Ces neurotransmetteurs
circulent vers les récepteurs de l'épine
dendritique située de l’autre coté de la synapse.
Cette épine va transformer le message chimique
en message électrique contenant la même
information que l'original. L'information circule
alors de la dendrite au corps cellulaire, où elle va
pouvoir être complétée, liée à d'autres et activer
de nouvelles informations. Ce phénomène est
répété pour transporter le message de neurone
en neurone et donc former un réseau de
neurones. La vitesse de transmission est de
l'ordre de 90m/s.
Conclusion:
• Un stimulus ( événement, sensation, état d'esprit, information,
connaissance etc... ) est mis en mémoire pour une seconde, ou
pour une minute. Si le stimulus est marquant, il va être encodé puis
stocké par le cerveau. Lors du stockage, un réseau de neurones est
formé. Lorsqu'un de ces neurones est stimulé par un nouvel
événement en rapport avec le souvenir stocké, tout le réseau de
neurones est activé: c'est ce qu'on appelle la restitution du souvenir.
Cette restitution est plus rapide et facile si :
- l'encodage a été de bonne qualité
- il y a eu plusieurs processus de consolidation
- le souvenir est souvent sollicité.
La Maladie d'Alzheimer:
• La Maladie d'Alzheimer est une maladie neurodégénérative qui
détruit les cellules nerveuses de façon lente et progressive.
Cette maladie est la maladie affectant la mémoire la plus connue car
la plus répandue et de plus en plus courante.
• Historique : c'est en 1907 que le neuropathologiste allemand Aloïs
Alzheimer établit le rapport entre un syndrome démentiel survenant
chez des patients de moins de 65 ans et des lésions neuronales
caractéristiques. Le terme de maladie d'Alzheimer a d'abord été
réservé aux déments de moins de 65 ans. Puis on a remarqué que
ces lésions cérébrales existaient aussi chez des déments de plus de
65 ans.
• Cette maladie est en train de devenir un problème grave de santé
publique car elle est responsable d'environ la moitié des syndromes
démentiels actuels. On considère, aux Etats Unis, que 40 % des
gens de plus de 85 ans présentent l'un des stades de la maladie et
qu'elle représente la quatrième cause de mortalité nationale.
• Tout le monde a déjà entendu parler de cette maladie, des troubles
de la mémoire qu'elle entraîne. Mais connaissons nous comment la
maladie d'Alzheimer entraîne ces troubles de la mémoire ? Et quels
sont les différentes phases de la Maladie ?
• Pour répondre à ces interrogations nous expliquerons les phases de
la Maladie au niveau cérébral puis au niveau de la personne ellemême.
Processus médical:
La Protéine Tau:
• La présence de la protéine Tau (Tubule associated unit) dans le
neurone est normale. Cette protéine Tau associée à la Tubuline
permet la formation des microtubules. Ces microtubules ont
plusieurs fonctions :
– Ils forment le squelette du neurone, la protéine Tau permet donc
la croissance de l'axone et des dendrites.
– Ils transportent les protéines du corps cellulaire vers la synapse,
la protéine Tau permet donc la survie des extrémités cellulaires.
• Normalement, la protéine Tau possède 2 ou 3 groupements
phosphate. Chez une personne atteinte par la maladie d’Alzheimer,
elle en possède 5 à 9. Les scientifiques ne savent pas encore
pourquoi mais peuvent affirner qu'il existe des enzymes régulant la
phosphorylation des protéines. Malheureusement, ils ne
connaissent pas encore le système de régulation. Il n'y a donc pas
de possibilité à l'heure actuelle d'agir sur cette hyperphosphorylation.
• Cette hyper-phosphorylation rend la protéine Tau défectueuse: il n'y
a plus de production de micotubules, le réseau qu'ils forment est
désorganisé, il n'y a plus de squelette et plus de transport de
protéines. Au bout du compte le neurone meurt.
• Ce processus étant progressif, le nombre de neurones touchés est
en continuelle augmentation.
Les plaques séniles:
• Le processus des plaques séniles apparaît lorsque de nombreux
neurones ont déjà été endommagés par la protéine Tau
défectueuse.
• L'ADN codant pour la protéine APP, un constituant normal de la
membrane neuronale, est modifié : la structure tridimensionnelle de
cette protéine est donc anormale .Or une enzyme, la protéase, doit
normalement découper un morceau de l'APP. Comme la structure
3D de celle ci est modifiée, la protéase la découpe mal : un
fragment étranger est libéré : la béta-amyloïde (ßA). Le cerveau ne
peut pas se débarrasser de cette ßA. Les fragments de ßA
s'agglutinent donc avec les restes de neurones tués par le
processus d'hyper-phosphorylation de la protéine Tau, ces amas
forment ce que l'on appelle les plaques séniles.
• Ces plaques séniles vont libérer une substance très neurotoxique :
les radicaux libres.
• Les radicaux libres sont des molécules ayant au moins un électron
non couplé.
Ces radicaux libres libérés vont entraîner un processus de
déshydrogénation de la membrane des neurones. En effet, les
radicaux libres arrachent des atomes d'hydrogène pour pouvoir
coupler leur électron non couplé. La membrane est donc "trouée" et
les plaques séniles vont venir s'installer à l'intérieur même du
neurone. Elles vont encore émettre des radicaux libres qui eux vont
déshydrogéner l'ADN du neurone.
• Le neurone rentre alors en état d'apoptose : il "se suicide".
• Des millions de neurones sont ainsi endommagés chaque jour dans
le cerveau d'une personne atteinte par la maladie d'Alzheimer.
Conclusion:
• La détérioration des neurones n'excède pas 20% du nombre total de
neurone mais touche toutes les zones du cerveau et en particulier
celles du Chemin de la Mémoire. La détérioration de ces zones là
explique la caractéristique principale de la Maladie d'Alzheimer : la
perte de la mémoire. En effet si un neurone est détruit, c'est le réseau
de neurones (et donc le souvenir) qui est détruit : le message ne peut
plus passer.
Les 3 étapes de la maladie d’Alzheimer:
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Étape 1 :
Pertes de mémoire qui gênent le suivi d'un travail ou
l'accomplissement des taches domestiques.
Oubli des noms des choses simples comme le beurre ou le lait.
Troubles de reconnaissance des chiffres et des nombres.
Perte d'intérêt pour des activités ou des plaisirs habituels.
Perte du sens commun qui amène à faire les courses en robe de
chambre.
Étape 2:
Incapacité à reconnaître des amis ou des proches.
Errances sans but, perte du sens de l'orientation sur des parcours
en principe évidents.
Incapacité à accomplir des actes courants de la vie quotidienne
comme s'habiller, se nourrir, se brosser les dents.
Délires, hallucinations,.
Insomnies.
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Étape 3:
Perte totale de mémoire
Incapacité à reconnaître les membres de sa propre famille.
Perte de la reconnaissance des mots. Mais la musique, le toucher,
le contact visuel éveillent des réactions.
Difficultés à manger, à avaler
Incapacité vis-à-vis de tous les actes de la vie quotidienne: se laver,
s'habiller, se nourrir, se déplacer...
Alitement permanent
Les facteurs de risque:
• Les facteurs de risque sont les éléments qui augmentent la
probabilité de développer la maladie d'Alzheimer.
• Les données de recherche laissent supposer que la maladie se
développe en présence d'un certain nombre de facteurs de risque
qui opèrent en combinaison, quand ils franchissent un certain seuil.
Ce seuil est le moment où leur effet combiné empêche le
fonctionnement des mécanismes cérébraux naturels qui conservent
normalement les cellules nerveuses en bonne santé et favorise le
développement des deux processus que nous venons d'expliquer.
• Les facteurs de risque reconnus sont : l'âge, les antécédents
familiaux, le manque d’éducation, les blessures à la tête, les
accidents cardiovasculaires, le syndrome de Down, la
déficience cognitive légère (troubles de la mémoire mais sans
aucun autre trouble cérébral) et l'inflammation cérébrale. Le
diabète a récemment été ajouté à la liste des facteurs de risque.
Les facteurs protecteurs:
• Les facteurs protecteurs sont les éléments diminuant la probabilité
de développer la maladie.
• Ces facteurs sont :
- Les exercices de mémoire : c'est la fonction qui fait l'organe.
- Une consommation modérée de vin rouge (1 à 2 verres par
jour).
- Les médicaments anti-inflammatoires.
- Les oestrogènes de substitution.
- Les vitamines antioxydantes (C et E).
- Un contrôle médical de la tension et du taux de cholestérol.
Les facteurs contestés ou en cours de recherche:
• Les études menés sur les facteurs environnementaux sont souvent
contradictoires, c'est pourquoi certains éléments sont considérés
comme des facteurs de risques par les uns, comme des facteurs
protecteurs par les autres ou comme n’ayant aucune influence :
• Le tabac : alors que les scientifiques canadiens ont montré que la
consommation de cigarettes est un facteur protecteur, les
scientifiques français , eux, ont montré que celle-ci est un facteur de
risque.
• Une alimentation suffisante et équilibrée : certains scientifiques ont
mené des études sur ce point : ils en ont conclu qu'une bonne
alimentation protège de la maladie. Certains pensent que ce facteur
n'est pas à prendre en compte, car insignifiant.
• L'éducation : Certains scientifiques pensent que le fait d'avoir eu
une bonne éducation peut jouer un rôle protecteur. En effet, avec
une bonne éducation, on acquiert une meilleure faculté à réfléchir,
s'exprimer, ... c'est à dire faire travailler son cerveau.
• Le sexe : Il y a environ deux fois plus de malades femmes que de
malades hommes. Mais on ne peut pas prendre cela en compte car
il y a environ deux fois plus de femmes de plus de 75 ans que
d'hommes.
• L'aluminium : Des recherches sont en cours. Celles-ci montrent
qu'une exposition durable à l'aluminium augmenterait de 5% la
probabilité d'avoir la maladie d'Alzheimer.
• La génétique : De nombreuses études sont menées sur les gènes
de prédisposition, notamment sur le chromosome 19.
Les chiffres:
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La maladie d'Alzheimer est une maladie fréquente : on estime à plus de 300
000 le nombre de personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer et à plus
de 500 000 celui des personnes atteintes de démence. Ce chiffre
représente donc environ 1% de la population française. La Maladie
d'Alzheimer est donc la forme de démence la plus fréquente, 70% des
personnes démentes en sont atteintes.
Environ 3% des 65 - 69 ans sont atteints de la maladie d'Alzheimer ou
apparentés, alors que 30% des plus de 80 ans en sont atteints.
On estime que 2/3 des malades sont âgés de plus de 79 ans, 1/11 de moins
de 65 ans (souvent forme génétique de la maladie), et donc 1/4 ont entre 65
et 79 ans.
L'incidence annuelle, le rapport entre personnes nouvellement touchées par
an sur la population totale, est de 12 pour 1000 chez les plus de 65 ans. La
courbe d'incidence en fonction de l'âge semble augmenter linéairement de
l'âge de 65 ans jusqu'à l'âge de 90 ans. A partir de 90 ans, la courbe est
"déréglée", du fait du peu de nombre d'effectifs. Cela prouve donc bien que
l'âge est un des facteurs majeurs de la maladie d'Alzheimer.
Répartition nationale:
Prévisions:
•
L'incidence est précisément de 11,7 pour 1000 en France chez les plus de
65 ans. Cela fait donc un total de 152100 nouveaux cas par an. Mais on
estime que la maldie d'Alzheimer multiplie le risque de décès pas 2,2. Le
taux de mortalité est donc de 25%. Nous pouvons donc définir une suite
(Un) par
• U2005 = 500000
• Un+1 = (Un + 150 000) - (Un / 4) = 3Un/4 + 150000
•
•
Nous arrivons donc à U2020 = 599 995.
Nous pouvons en conclure que le nombre de malades aura doublé en 2020,
ce qui correspond avec les prévisions françaises.
•
Mais la suite converge vers 600000, il n'est donc pas possible de prévoir
pour les années suivantes. Il faut donc changer les paramètres qui
permettent de définir la suite. De plus, cette suite est simpliste car elle ne
tient compte que de deux paramamètres qui sont constants alors qu'ils sont
en continuelles évolutions. Mais elle permet de se faire une idée sur le court
terme.