Des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Virginie ont découvert un processus de réparation du cerveau jusqu’alors inconnu qu’ils espèrent pouvoir être exploité et amélioré pour traiter les lésions cérébrales liées aux crises.
Les médicaments antiépileptiques courants ne fonctionnent pas pour environ un tiers des patients épileptiques, de sorte que de nouveaux et meilleurs traitements pour de telles lésions cérébrales sont indispensables. La découverte d’UVA identifie une avenue potentielle, inspirée par la réponse immunitaire naturelle du cerveau.
En utilisant une imagerie à haute puissance, les chercheurs ont pu voir, pour la première fois, que les cellules immunitaires appelées microglies n’éliminaient pas seulement le matériel endommagé après des crises expérimentales, mais semblaient en réalité guérir les neurones endommagés.
Il y a eu un soutien générique croissant à l’idée que la microglie pourrait être utilisée pour améliorer les crises, mais les preuves directes et visualisées de la façon dont elles pourraient le faire ont fait défaut. Nos résultats indiquent que la microglie peut ne pas simplement éliminer les débris, mais fournir un soutien structurel à l’intégrité neuronale qui peut avoir des implications même au-delà de la portée des crises et de l’épilepsie. »
Ukpong B. Eyo, PhD, Chercheur, Département de neurosciences de l’UVA, UVA Brain Institute et Center for Brain Immunology and Glia (BIG) de l’UVA
Une réponse surprenante aux crises
Les nouvelles découvertes proviennent d’une collaboration de scientifiques de l’UVA, de la Mayo Clinic et de l’Université Rutgers. Ils ont utilisé une technique d’imagerie avancée appelée microscopie à deux photons pour examiner ce qui s’est passé dans le cerveau des souris de laboratoire après des crises graves. Ce qu’ils ont vu était étrange et inattendu.
Plutôt que de simplement nettoyer les débris, la microglie a commencé à former des poches. Ces sachets n’ont pas englouti le matériel endommagé, comme le font de nombreuses cellules immunitaires. Au lieu de cela, ils ont commencé à avoir tendance à gonfler les dendrites – les branches des cellules nerveuses qui transmettent l’influx nerveux. Ils n’enlevaient pas, les scientifiques se rendirent compte ; ils semblaient guérir.
Ces étranges petites poches – les scientifiques les ont appelées « sacs à processus microglial » – sont restées pendant des heures. Ils rétrécissaient souvent, mais ils faisaient clairement quelque chose de bénéfique parce que les dendrites qu’ils ciblaient finissaient par avoir l’air mieux et en meilleure santé que celles qu’ils n’avaient pas.
« Nous n’avons pas trouvé que la microglie » mangeait « les éléments neuronaux dans ce contexte », a déclaré Eyo. « Au contraire, nous avons vu une forte corrélation entre ces interactions et une résolution structurelle des neurones blessés suggérant un processus de » guérison « . »
Les nouvelles connaissances sur la réponse immunitaire du cerveau orientent les scientifiques vers de nouvelles directions prometteuses. « Bien que ces découvertes soient passionnantes, il reste encore beaucoup à suivre. Par exemple, les mécanismes précis qui régulent les interactions restent à identifier. De plus, à l’heure actuelle, la fonction de « guérison » est suggérée à partir de résultats corrélationnels et des études plus définitives sont nécessaires pour certifier la nature de la « guérison », a déclaré Eyo. « S’il est possible de répondre à ces questions, elles fourniront une justification pour le développement d’approches visant à améliorer ce processus … dans des contextes de saisie. »
Eyo a déjà reçu deux subventions totalisant près de 5 millions de dollars des National Institutes of Health pour poursuivre son étude de la microglie. Le financement lui permettra d’étudier comment les cellules immunitaires aident à réguler la fonction vasculaire, ce qui pourrait être important dans des maladies telles que la maladie d’Alzheimer, et leur rôle dans les troubles d’hyperactivité cérébrale tels que les convulsions fébriles qui peuvent déclencher l’épilepsie.
« Avec ce nouveau financement, nous sommes impatients de clarifier les rôles de la microglie dans les troubles épileptiques et la fonction vasculaire », a-t-il déclaré. « L’investissement continu d’UVA est que la recherche en neurosciences fournit un cadre approprié pour la recherche de notre laboratoire. »
Résultats publiés
Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans la revue scientifique Rapports de cellule. L’équipe de recherche était composée de Eyo, Koichiro Haruwaka, Mingshu Mo, Antony Brayan Campos-Salazar, Lingxiao Wang, Xenophon S. Speros IV, Sruchika Sabu, Pingyi Xu et Long-Jun Wu.
La recherche a été financée par les subventions des National Institutes of Health R01NS08627, R01NS112144 et K22N84392. Les nouvelles subventions NIH d’Eyo sont R01NS119243 et R01NS122782.
