Une lésion de la moelle épinière n’a pas besoin d’être complète pour provoquer une paralysie – même avec certains nerfs laissés intacts, les messages du cerveau ne semblent toujours pas passer à travers. En cherchant les raisons de ce fait, les chercheurs du centre de neurobiologie F.M Kirby de l’hôpital pour enfants de Boston a déterminé qu’un certain médicament aide à équilibrer le Yin et le Yang du système nerveux afin de rétablir le mouvement des membres.
Dans le passé, certains des meilleurs résultats dans la restauration du mouvement des membres après des lésions de la colonne vertébrale sont venus de la stimulation épidurale, où les signaux électriques sont appliqués en dessous du site endommagé. Un réseau d’électrodes implanté peut lire les informations sensorielles provenant des jambes et stimuler les muscles en réponse, permettant à nouveau un mouvement volontaire avec un certain entraînement de rééducation. Dans d’autres cas, les instructions du cerveau contournent le site de la lésion, faisant un détour (par câble ou sans fil) à travers un ordinateur, puis vers un implant sur la colonne vertébrale inférieure.
« La stimulation épidurale semble affecter l’excitabilité des neurones », explique Zhigang He, chercheur principal à l’étude du Boston Children’s Hospital. « Cependant, dans ces études, lorsque vous coupez la stimulation, l’effet est parti. Nous avons essayé de trouver une approche pharmacologique pour imiter la stimulation et mieux comprendre comment cela fonctionne. »
La nouvelle étude a testé une gamme de composés qui sont connus pour exciter les neurones chez les souris avec des lésions de la moelle épinière qui étaient graves mais incomplètes. L’équipe a injecté chaque composé dans des groupes de 10 souris pendant 8 à 10 semaines, ainsi qu’un groupe témoin ayant reçu des placebos.
Les meilleurs résultats proviennent d’un composé en particulier. Connu sous le nom de CLP290, le médicament restaure la capacité de progression chez les souris paralysées après quatre ou cinq semaines de traitement, avec peu d’effets secondaires. Les muscles du membre postérieur se sont révélés actifs dans les examens d’électromyographie, et même deux semaines après la fin du traitement, leurs «scores de marche» sont restés plus élevés que ceux du groupe témoin.
Alors, qu’est-ce qui rend ce médicament si efficace? L’équipe a constaté qu’il restaure efficacement l’équilibre des types de signaux dans les circuits rachidiens, qui sont perdus à la suite de la blessure.
Fondamentalement, le cerveau et le circuit spinal sont constitués de deux types de neurones – excitateurs et inhibiteurs, qui produisent des signaux positifs ou négatifs, respectivement. Combiner les deux permet à toutes sortes de modèles complexes d’activité de se produire, mais trop de l’un ou de l’autre va effectivement arrêter le système.
Dans une moelle épinière lésée, les neurones inhibiteurs perdent la capacité de traiter les signaux inhibiteurs du cerveau et ne répondent qu’aux signaux excitateurs. C’est en quelque sorte une situation de double négatif – les signaux positifs indiquent aux neurones négatifs de déclencher leurs signaux négatifs, ce qui signifie que les jambes doivent essentiellement ne pas bouger.
L’équipe a découvert que le CLP290 permettait aux neurones inhibiteurs de traiter à nouveau les signaux inhibiteurs du cerveau. Cela signifie que les neurones négatifs sont invités à ne pas déclencher leurs signaux négatifs, ce qui permet à davantage de signaux excitateurs provenant d’autres neurones d’atteindre les membres, les laissant se déplacer.
La clé était une protéine appelée KCC2. Après une lésion de la moelle épinière, les neurones inhibiteurs produisent beaucoup moins de cette protéine, ce qui explique pourquoi ils perdent leur fonction. Le CLP290, quant à lui, restaure les niveaux de KCC2 et, par extension, restaure la fonction normale de ces neurones.
« Restaurer l’inhibition permettra à l’ensemble du système d’être excité plus facilement », explique Zhigang He. « Trop d’excitation n’est pas bonne, et trop d’inhibition n’est pas bonne non plus. Vous avez vraiment besoin d’obtenir un équilibre. Cela n’a pas été démontré de manière rigoureuse dans les lésions de la moelle épinière avant. »
Avec ces résultats prometteurs, l’équipe prévoit de poursuivre ses recherches sur le rôle du KCC2 et d’explorer d’autres composés susceptibles de restaurer la protéine.
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180719142035.htm
