UN MOUVEMENT volontaire est réalisé par l’activation d’un motoneurone supérieur situé dans le cerveau, au niveau du lobe frontal, et qui étend son axone le long de la moelle épinière jusqu’au motoneurone inférieur qu’il connecte, dans la corne antérieure médullaire, rappellent Edmund Hollis, Mark Tuszynski et coll. L’influx suit ensuite l’axone que le motoneurone inférieur envoie pour atteindre les cellules musculaires. A la suite d’une rupture de moelle, les motoneurones sont déconnectés du cerveau. La rupture de communication entre ces deux types de neurones obère la possibilité d’une pleine récupération fonctionnelle motrice.
Les études sur des modèles animaux ont montré que les fibres cortico-spinales adultes sont réfractaires à la régénération, alors que celle d’autres systèmes de fibres qui contribuent au mouvement se produit spontanément.
Des tentatives d’induction de la régénération ont été menées, avec par exemple la mise en place de conduits mimant une gaine de Schwann pour guider la croissance de l’axone, ou la fourniture de progéniteurs (fibroblastes, astrocytes), mais sans résultats. L’hypothèse la plus communément admise est que cette distinction est due à une faculté limitée des motoneurones supérieurs à mettre en activité les gènes qui s’occupent de la croissance neuronale après une rupture traumatique.
Une manipulation génétique.
C’est à partir de cette théorie que les chercheurs de l’Université de Californie ont travaillé, en tentant de relancer le mécanisme de croissance neuronale intrinsèque. Ils ont réalisé une manipulation génétique consistant à faire surexprimer par les neurones lésés (les motoneurones supérieurs) les récepteurs d’un facteur de croissance du système nerveux, le BDNF (brain-derived neurotrophic factor).
Des vecteurs lentiviraux ont été utilisés pour faire surexprimer le récepteur trkB dans la couche du cortex où se trouvent les motoneurones cortico-spinaux chez des rats. Ils observent qu’après une blessure (axotomie sous-corticale), induire l’expression de ce récepteur entraîne l’augmentation de l’expression du BDNF et surtout provoque le régénération des axones dans le site sous-cortical. Chez les animaux témoins, chez qui aucune transduction n’est réalisée, il n’y a pas de régénération axonale.
Une contre-épreuve est venue confirmer la validité de l’hypothèse : Hollis et coll. montrent in vitro que la phosphorylation de trkB (la mise en activité post-traductionnelle de la protéine) est essentielle pour la croissance neurale et in vivo pour la régénération axonale. Et qu’une délétion du gène trkB élimine la régénération axonale.
Bien que la récupération fonctionnelle chez les animaux n’ait pas été évaluée, cette nouvelle étude montre pour la première fois qu’une régénération du système cortico-spinal, qui jusque là n’a répondu à aucun traitement tenté, peut être obtenue sur un site de lésion cérébrale. L’étape suivante va consister à tenter la méthode sur un site de moelle épinière lésée.
Dans le même laboratoire, les chercheurs ont récemment montré que le BDNF possède un potentiel pour réduire la perte cellulaire dans la maladie d’Alzheimer.
Proc Natl Acad Sci, édition avancée le 6 avril.
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