1. Afflux de calcium et activation de la calpaïne : L'activité neuronale entraîne un afflux d'ions calcium (Ca2+) dans les neurones. Des niveaux élevés de Ca2+ activent la calpaïne, une protéase dépendante du calcium. La calpaïne peut cliver l'APP, générant des fragments plus petits, notamment la bêta-amyloïde (Aβ), qui est le principal composant des plaques amyloïdes dans la maladie d'Alzheimer.
2. Activation des protéines kinases : L'activité neuronale déclenche également l'activation de diverses protéines kinases, telles que la protéine kinase activée par un mitogène (MAPK) et la kinase 5 dépendante de la cycline (CDK5). Ces kinases phosphorylent l'APP et d'autres protéines impliquées dans le traitement de l'APP, influençant le clivage de l'APP et la production d'Aβ.
3. Régulation de l'activité BACE1 : L'enzyme 1 de clivage de l'APP du site bêta (BACE1) est une enzyme clé qui initie le clivage de l'APP, conduisant à la production d'Aβ. L'activité neuronale peut moduler l'activité de BACE1 par divers mécanismes, notamment l'activation de protéines kinases et des modifications de l'expression des gènes.
4. Activité synaptique et métabolisme APP : L'activité synaptique, qui implique la communication entre les neurones, affecte le métabolisme de l'APP. Des niveaux élevés d'activité synaptique peuvent augmenter l'expression et le traitement de l'APP, tandis que de faibles niveaux peuvent diminuer le clivage de l'APP et la production d'Aβ.
5. Implication des neurotransmetteurs : Les neurotransmetteurs, messagers chimiques qui facilitent la communication entre les neurones, sont également impliqués dans le clivage de l'APP. Par exemple, le glutamate, le principal neurotransmetteur excitateur du cerveau, peut augmenter le clivage de l’APP et la production d’Aβ grâce à l’activation des récepteurs NMDA.
Il est important de noter que les mécanismes exacts liant l’activité neuronale au clivage de l’APP et à la production de protéines d’Alzheimer ne sont pas encore entièrement compris et restent un domaine de recherche actif. De plus, même si l'activité neuronale peut contribuer à la pathologie de la maladie d'Alzheimer, il s'agit probablement d'une interaction complexe de facteurs génétiques, environnementaux et liés au vieillissement qui conduit finalement au développement et à la progression de la maladie.
