Accumulation of specific proteins has replaced loss of specific populations of neurons in the definition of most neurodegenerative diseases. In some cases, the amino-acid sequence of the protein that accumulates is altered by a mutation in the gene that codes for it but most generally, the primary structure is normal. Much evidence from human neuropathology has been collected over the years indicating that the progression of the lesions in such neurodegenerative diseases as Alzheimer's disease, Parkinson's disease and progressive supranuclear palsy follow the neuroanatomical connections. More recently, injection of aggregates of the specific proteins in the brain of experimental animals has been attempted in various experimental settings. Brain homogenates containing Aβ aggregates induce the early development of Aβ deposits in APP transgenic mice. Brain homogenates from various human tauopathies induce tau aggregates in transgenic mice expressing normal human tau. Finally, synthetic preformed fibrils of alpha-synuclein initiate the development of alpha-synuclein accumulation resembling Parkinson's disease in wild-type mice. Experiments in cell cultures suggest that the protein has to be in some specific state of oligomerization or fibrillation to be endocytosed and transported by the neuron. These data suggest that the protein that accumulates in a specific disease is initially misfolded and that this misfolding contaminates normal protein in a prion-like manner – in some cases through the neuronal connections.

L’accumulation de protéines spécifiques a remplacé la mort de populations neuronales spécifiques dans la définition de la plupart des maladies neurodégénératives. Dans certains cas, la séquence des acides aminés qui constituent la protéine est altérée du fait d’une mutation dans le gène qui la code, mais de façon plus générale, sa structure primaire est normale. De nombreuses données descriptives provenant de la neuropathologie humaine ont été collectées au cours des années indiquant que la progression des lésions dans des affections comme la maladie d’Alzheimer, de Parkinson, ou la paralysie supranucléaire progressive, suit les voies de connexion nerveuse. Plus récemment, des injections d’agrégats de protéines spécifiques dans le cerveau d’animaux d’expérience ont été réalisées dans des conditions expérimentales variées. Des homogénats cérébraux contenant des dépôts de peptide Aβ induisent de développement accéléré de dépôts d’Aβ chez une souris transgénique APP. Des homogénats cérébraux provenant de différentes tauopathies humaines induisent l’apparition d’agrégats de tau chez des souris transgéniques qui expriment une tau humaine normale. Enfin, des fibrilles synthétiques préformées d’alpha-synucléine déclenchent, chez des souris sauvages, une accumulation d’alpha-synucléine ressemblant à celle qui est observée dans la maladie de Parkinson. Les études in vitro suggèrent que la protéine doit être dans un état particulier d’oligomérisation ou de fibrillation pour être endocytée ou transportée par le neurone. Selon les hypothèses actuelles, la protéine qui s’accumule dans une maladie donnée est initialement mal repliée; ce repliement anormal « contamine » la protéine normale au cours d’un processus qui rappelle celui qui a été décrit dans les maladies à prions. L’observation des cas humains et l’expérimentation indiquent que cette propagation s’effectue dans certaines maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer ou la maladie de Parkinson par les connexions nerveuses.