Des chercheurs de l’Université de Kyushu ont découvert que la transformation des cellules immunitaires du cerveau en neurones permet de restaurer avec succès la fonction cérébrale après une blessure semblable à un accident vasculaire cérébral chez la souris. Ces résultats, publiés le 10 octobre dans PNAS, suggèrent que la reconstitution des neurones à partir de cellules immunitaires pourrait constituer une voie prometteuse pour traiter les accidents vasculaires cérébraux chez l’homme.
Les accidents vasculaires cérébraux et autres maladies cérébrovasculaires surviennent lorsque le flux sanguin vers le cerveau est affecté, causant des dommages aux neurones. La récupération est souvent difficile, les patients souffrant de graves handicaps physiques et de problèmes cognitifs. Dans le monde entier, c’est l’une des causes les plus courantes de besoin de soins de longue durée.
Lorsque nous nous coupons ou cassons un os, nos cellules cutanées et osseuses peuvent se répliquer pour guérir notre corps. Mais les neurones de notre cerveau ne peuvent pas se régénérer facilement, les dommages sont donc souvent permanents. Nous devons donc trouver de nouvelles façons de remplacer les neurones perdus. »
Professeur Kinichi Nakashima, de la Graduate School of Medical Sciences de l’Université de Kyushu
Une stratégie possible consiste à convertir d’autres cellules du cerveau en neurones. Ici, les chercheurs se sont concentrés sur les microglies, les principales cellules immunitaires du système nerveux central. Les microglies sont chargées d’éliminer les cellules endommagées ou mortes du cerveau. Ainsi, après un accident vasculaire cérébral, elles se déplacent vers le site de la blessure et se répliquent rapidement.
« Les microglies sont abondantes et exactement là où nous en avons besoin, elles constituent donc une cible idéale pour la conversion », explique le premier auteur, le Dr Takashi Irie de l’hôpital universitaire de Kyushu.
Lors de recherches antérieures, l’équipe a démontré qu’elle pouvait induire le développement des microglies en neurones dans le cerveau de souris en bonne santé. Maintenant, le Dr Irie et le professeur Nakashima, ainsi que le maître de conférences Taito Matsuda et le professeur Noriko Isobe de la faculté des sciences médicales de l’université de Kyushu, ont montré que cette stratégie de remplacement des neurones fonctionne également dans les cerveaux blessés et contribue à la récupération cérébrale.
Pour mener l’étude, les chercheurs ont provoqué une blessure semblable à un accident vasculaire cérébral chez la souris en bloquant temporairement l’artère cérébrale moyenne droite – un vaisseau sanguin majeur du cerveau couramment associé aux accidents vasculaires cérébraux chez l’homme. Une semaine plus tard, les chercheurs ont examiné les souris et ont constaté qu’elles avaient des difficultés motrices et une perte marquée de neurones dans une région du cerveau connue sous le nom de striatum. Cette partie du cerveau est impliquée dans la prise de décision, la planification des actions et la coordination motrice.
Les chercheurs ont ensuite utilisé un lentivirus pour insérer de l’ADN dans les cellules microgliales sur le site de la blessure. L’ADN contenait les instructions nécessaires à la production de NeuroD1, une protéine qui induit la conversion neuronale. Au cours des semaines suivantes, les cellules infectées ont commencé à se développer en neurones et les zones du cerveau présentant une perte neuronale ont diminué. Au bout de huit semaines, les nouveaux neurones induits s’étaient intégrés avec succès dans les circuits cérébraux.
Seulement trois semaines après l’infection, les souris ont montré une amélioration de leur fonction motrice lors de tests comportementaux. Ces améliorations ont été perdues lorsque les chercheurs ont retiré les nouveaux neurones induits, fournissant ainsi des preuves solides que les neurones nouvellement convertis contribuaient directement à la récupération.
« Ces résultats sont très prometteurs. La prochaine étape consiste à tester si NeuroD1 est également efficace pour convertir les microglies humaines en neurones et confirmer que notre méthode d’insertion de gènes dans les cellules microgliales est sûre », explique le professeur Nakashima.
De plus, le traitement a été mené chez des souris dans la phase aiguë après un accident vasculaire cérébral, lorsque les microglies migraient et se répliquaient sur le site de la blessure. Par conséquent, les chercheurs prévoient également de voir si la guérison est également possible chez la souris à une phase chronique ultérieure.
