La maladie d’Alzheimer représente la forme de démence neurodégénérative la plus répandue dans le monde, touchant plus de cinquante millions d’individus avec une courbe épidémiologique alarmante liée au vieillissement des populations. Face à l’échec répété et au coût exorbitant de nombreuses biothérapies ciblant de manière isolée le peptide bêta-amyloïde sans enrayer le déclin cognitif fonctionnel, la recherche pharmacologique et micronutritionnelle se tourne résolument vers des molécules multitargets issues de la biodiversité marine.
Une revue exhaustive publiée par Huang et ses collaborateurs dans Marine Drugs dresse le bilan des métabolites bioactifs marins dotés d’un potentiel neuroprotecteur majeur contre les cascades pathologiques d’Alzheimer : agrégation oligomérique de l’amyloïde-bêta, hyperphosphorylation de la protéine tau, stress oxydatif mitochondrial, neuro-inflammation astrogliale et rupture de l’axe microbiote-cerveau.
Parmi les molécules les plus prometteuses figurent les caroténoïdes marins non provitaminiques A, en premier lieu la fucoxanthine issue des algues brunes (Phaeophyceae) et l’astaxanthine produite par la microalgue Haematococcus pluvialis. L’astaxanthine possède une conformation moléculaire polaire-non polaire-polaire unique lui permettant de s’insérer perpendiculairement à travers la bicouche phospholipidique des membranes mitochondriales des neurones corticaux. Cette orientation structurale neutralise les radicaux libres tant au sein de la membrane lipidique qu’à sa surface aqueuse, prévenant l’oxydation des récepteurs synaptiques NMDA avec une puissance antioxydante plusieurs centaines de fois supérieure à celle de la vitamine E.
La fucoxanthine et son métabolite hépatique, le fucoxanthinol, démontrent quant à eux une affinité directe pour les monomères et oligomères de bêta-amyloïde 1-42. En perturbant la formation des feuillets bêta plissés, ils empêchent l’assemblage des fibrilles amyloïdes neurotoxiques. Parallèlement, ils stimulent l’expression de la néprilysine et de l’enzyme de dégradation de l’insuline (IDE), favorisant la clairance physiologique des dépôts amyloïdes par les cellules gliales.
Les phlorotannins, polyphénols hautement polymérisés spécifiques des algues comme Ecklonia cava, exercent une action inhibitrice puissante et réversible sur l’acétylcholinestérase et la butyrylcholinestérase. Contrairement aux médicaments de synthèse inhibiteurs des cholinestérases dont la tolérance digestive est souvent médiocre, les phlorotannins élèvent la biodisponibilité de l’acétylcholine au niveau des synapses hippocampiques sans déclencher de crampes abdominales ni d’hypersalivation.
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En perspective translationnelle, les auteurs soulignent néanmoins les défis galéniques liés à la biodisponibilité orale et au passage de la barrière hémato-encéphalique. Le développement de nanoparticules lipidiques solides et de systèmes d’émulsion à base de phospholipides de krill ouvre la voie à des formulations hautement assimilables, positionnant la nutraceutique marine comme un axe d’avenir dans la prévention et le ralentissement du déclin cognitif précoce.
Au niveau de la neuro-inflammation astrogliale, les fucoïdanes, polysaccharides sulfatés complexes extraits des parois cellulaires des laminaires et du fucus, manifestent une action immunorégulatrice remarquable au niveau de la microglie cérébrale. Les modèles expérimentaux démontrent que ces polysaccharides marins inhibent l’adhésion leucocytaire à l’endothélium vasculaire cérébral en bloquant les sélectines membranaires L et P, réduisant ainsi l’infiltration de cellules mononucléées pro-inflammatoires dans le parenchyme cérébral agressé par les plaques séniles.
Sur le plan de la neurotransmission, les peptides bioactifs dérivés d’hydrolysats de protéines de poisson et de mollusques marins démontrent une activité inhibitrice sur l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ECA) cérébrale et stimulent la libération de BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) au niveau de l’hippocampe. Cette plasticité synaptique renforcée améliore les capacités de mémoire spatiale et d’apprentissage dans les modèles animaux de démence. L’intégration de ces nutriments marins au sein d’un régime méditerranéen enrichi en poissons gras sauvages et en végétaux marins constitue un pilier de choix pour la prévention primaire et secondaire des pathologies neurodégénératives.
Sur le versant de la modulation épigénétique, les extraits de microalgues riches en caroténoïdes marins exercent une action inhibitrice démontrée sur l’histone désacétylase (HDAC), facilitant la transcription de gènes de survie cellulaire et de résistance au stress oxydatif. Cette reprogrammation transcriptionnelle protège les neurones pyramidaux du cortex cérébral contre l’apoptose induite par l’accumulation des formes oligomériques solubles d’A-bêta.
La complémentation en acides gras polyinsaturés marins sous forme de phospholipides natifs (extraits de krill ou d’œufs de poissons sauvages) optimise le ciblage cérébral de ces pigments liposolubles. Contrairement aux formes de triglycérides conventionnels, les molécules liées à la phosphatidylcholine empruntent le transporteur Mfsd2a pour traverser activement l’endothélium de la microcirculation cérébrale, assurant une concentration tissulaire optimale au cœur du neuropile.
