Des chercheurs révèlent une méthode potentielle de traitement de la sclérose en plaques / La théophylline active l'histone désacétylase, permettant la reconstruction des gaines de myéline
Une équipe de recherche dirigée par le professeur de neurobiologie Claire Jacob a identifié un mécanisme important qui peut être utilisé pour contrôler la restauration des gaines de myéline suite à une blessure traumatique et dans les maladies dégénératives.
Grâce aux connaissances acquises, les chercheurs ont pu régénérer les gaines de myéline endommagées chez les souris en les traitant avec le principe actif théophylline, rétablissant ainsi la fonction de leurs cellules nerveuses.
Les découvertes révolutionnaires sont le résultat de recherches menées à l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) et à l'Université de Fribourg en Suisse.
Les neurones sont composés d'axones, c'est-à-dire de longues extensions en forme de fibres qui transmettent des signaux à d'autres cellules. Beaucoup d'entre eux sont entourés d'une gaine de myéline, une couche graisseuse épaisse qui les protège et aide à transférer rapidement les stimuli. Sans myéline, la capacité fonctionnelle des neurones – et donc de tout le système nerveux – est limitée et les neurones peuvent facilement dégénérer.
La sclérose en plaques (SEP) est l'une des maladies associées à la dégradation de la gaine de myéline. Les patients atteints de SEP souffrent d'épisodes successifs de démyélinisation entraînant une perte progressive de la fonction de leur système nerveux. La remyélinisation des axones peut empêcher cela.
L'objectif est de restaurer le revêtement protecteur de myéline des axones
Des gaines de myéline intactes sont une condition préalable au bon fonctionnement des systèmes nerveux périphérique et central. Si le système nerveux périphérique (SNP) est endommagé, lors d'un accident impliquant des blessures aux bras ou aux jambes par exemple, les axones et leurs gaines de myéline peuvent récupérer relativement bien.
«La régénération du PNS est assez efficace, même si elle pourrait être améliorée», a déclaré le professeur Claire Jacob, soulignant que même les jeunes ne connaissent pas une régénération complète.
Cependant, le système nerveux central (SNC) est complètement différent à cet égard car il n'y a pas de restauration efficace des axones et donc de la gaine de myéline après une lésion.
Cela signifie que les lésions du SNC entraînent généralement une paralysie permanente – comme dans le cas de la SEP lorsque la perte de myéline entraîne une dégénérescence des axones. La SEP est la maladie neurodégénérative la plus courante du SNC et est attribuable à la dégradation de la gaine de myéline des neurones.
La survenue de lésions successives peut entraîner une perte permanente de fonction du SNC si la restauration de la gaine de myéline est inefficace. La capacité du corps à se remyéliniser diminue considérablement avec l'âge.
Afin de promouvoir la restauration de la myéline, nous devons comprendre le processus qui contrôle le mécanisme. «
Claire Jacob, professeur de neurobiologie, Université Johannes Gutenberg de Mayence
Dans le récent projet, son groupe de recherche a étudié comment la remyélinisation se produit dans les systèmes nerveux périphérique et central des souris. « Tout d'abord, nous voulions comprendre le processus qui bloque la remyélinisation. Nous avons ensuite étudié comment contrer cet effet de blocage. »
Les neuroscientifiques ont identifié une protéine appelée eEF1A1 comme un facteur clé dans le processus et ont constaté que eEF1A1 activé par acétylation empêche le processus de remyélinisation, mais si eEF1A1 est désactivé par désacétylation, les gaines de myéline peuvent être reconstruites. désacétylase 2 (HDAC2).
La théophylline favorise la reconstruction de la myéline dans les systèmes nerveux périphérique et central
« Une fois que nous avons compris ce processus, nous avons décidé d'essayer de le contrôler en augmentant l'activité HDAC2 et sa synthèse dans les cellules », a déclaré Jacob. Ceci a été réalisé en utilisant la substance active théophylline, également présente dans les feuilles de thé et utilisée depuis longtemps dans le traitement de l'asthme. Dans un modèle murin, l'utilisation de la théophylline sur une période de quatre jours a entraîné une récupération significative.
La restauration des gaines de myéline a été particulièrement impressionnante dans le SNP, où elles se sont complètement rétablies. La régénération s'est également améliorée dans le SNC, car il y avait une reconstruction rapide et efficace des gaines de myéline chez les souris jeunes et âgées.
Une faible dose de substance active était suffisante pour déclencher les améliorations – un gros plus en ce qui concerne les effets secondaires connus de la théophylline, qui se produisent à des doses plus élevées.
«En résumé, cette étude (…) montre que la théophylline, en activant l'HDAC2, favorise la désacétylation de eEF1A1, augmente (…) la vitesse et l'efficacité de la remyélinisation après lésion du PNS et du SNC, apparaissant ainsi comme un composé très prometteur à tester dans les futures études translationnelles pour accélérer et favoriser la remyélinisation après des lésions traumatiques ou dans le cadre de troubles démyélinisants », écrivent les auteurs dans leur article publié dans Communications de la nature.
La source:
Référence du journal:
Duman, M., et al., La désacétylation d'EEF1A1 permet l'activation transcriptionnelle de la remyélinisation. Communications de la nature. doi.org/10.1038/s41467-020-17243-z.
