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Posté par Adrien le Dimanche 10/04/2011 à 12:00
Parkinson: reconstruction des circuits endommagés
La greffe de neurone dopaminergiques est une méthode de traitement utilisée dans le traitement de la maladie de Parkinson. Dans un article de revue publié dans Trends in Neurosciences, deux chercheurs de l'Institut de Physiologie et Biologie Cellulaires mettent en lumière une piste alternative dans le domaine de la greffe cellulaire, celle de la transplantation homotopique, qui consiste à transplanter les cellules dans les régions dégénérées et non dans les structures cibles. Les scientifiques font alors état des derniers travaux qui montrent que le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de...) adulte est permissif à la repousse axonal des neurones transplantés, d'une manière spécifique et à grande distance, avec une amplitude (Dans cette simple équation d’onde :) non soupçonnée auparavant.

La maladie de Parkinson (La maladie de Parkinson est une maladie neurologique chronique affectant le système nerveux central responsable de troubles essentiellement moteurs d'évolution...) est une maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) neurodégénérative, qui apparaît habituellement entre 45 et 70 ans. Elle est principalement caractérisée par la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général, incluant par...) d'un groupe restreint de neurones, les neurones à dopamine, au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure...) d'une petite région du cerveau, la substance noire. Les neurones de cette région émettent des projections touchant le striatum, formé par le noyau caudé et le putamen. Ces structures font partie d'un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être...) plus vaste de structures corticales et sous-corticales, appelées ganglions de la base.



Figure: Transplant de neurones dopaminergiques qui sur-expriment la protéine fluorescente GFP et qui projettent de nombreux axones à très longue distance dans le cerveau de l'hôte. © IPBC, A. Gaillard.

Les traitements pharmacologiques qui existent contre la maladie doivent généralement être administrés sur un long terme, ce qui induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de...) une baisse progressive de leur efficacité et des effets secondaires indésirables. D'autres approches ont alors été développées, comme par exemple les transplantations de cellules embryonnaires dans le striatum. À ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel....), plus de 500 patients dans le monde (Le mot monde peut désigner :) ont déjà bénéficié de cette procédure thérapeutique. Des études cliniques ont pu montrer que les malades parkinsoniens qui ont reçu une transplantation striatale, ont présenté une réduction d'environ 30% du déficit dopaminergique et une diminution importante des troubles moteurs. Néanmoins, les améliorations obtenues sont limitées et peuvent êtres transitoires dans l'état actuel de la technique.

La greffe cellulaire dans la maladie de Parkinson est essentiellement pratiquée dans le striatum, structure cible, et non dans la substance noire, structure dégénérée, car on pensait que les neurones greffés étaient incapables d'émettre des axones à longue distance au sein du cerveau adulte pour atteindre la cible. La revue rédigée par Afsaneh Gaillard et Mohamed Jaber, de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics...) de Physiologie et Biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences...) Cellulaire (IPBC), est justement consacrée à cette question. Elle reprend des travaux récents, parmi lesquels on trouve ceux d'Afsaneh Gaillard et son équipe, qui montrent que le cerveau adulte est permissif à la repousse axonale: les neurones embryonnaires transplantés sont capables d'étendre des prolongements à plus longue distance que ce que les chercheurs supposaient initialement. A partir de ces résultats, les auteurs proposent donc de réaliser les greffes cellulaires non pas dans le striatum, mais directement au sein de la structure lésée, la substance noire.

La greffe intranigrale plutôt qu'intrastriatal semble présenter de nombreux avantages dans la maladie de Parkinson. En transplantant les neurones dopaminergiques dans la substance noire, les cellules pourraient rétablir la connectivité physiologique nigro-striatale et le greffon pourrait exercer une influence neurotrophique bénéfique sur les neurones endommagés ou encore intacts, au sein de la structure dégénérée. En effet, les chercheurs ont démontré chez le rongeur, modèle animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de...) de la maladie de Parkinson, que les neurones transplantés dans la structure lésée parviennent à atteindre leur cible striatale, augmentent les niveaux de dopamine manquants et corrigent les déficits moteurs observés chez l'animal après la lésion . Ces travaux sont à rapprocher d'autres résultats, obtenus dans un modèle de lésion du cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.) où, la aussi, des neurones embryonnaires greffés au sein du cortex moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou...) lésé sont capables d'envoyer des axones à très longue distance et d'une manière physiologiquement appropriée, vers les structures cibles.

Jusqu'à présent les cellules neuronales utilisées dans la transplantation sont issues d'embryons avortés, ce qui pose certains problèmes éthiques, logistiques, politiques et médicaux. En collaboration avec l'équipe de Pierre Vanderhaeghen à l'Institut de Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) Interdisciplinaire (Un travail interdisciplinaire intègre des concepts provenant de différentes disciplines.) en Biologie Humaine et Moléculaire en Belgique, Afsaneh Gaillard a réussi à obtenir des neurones corticaux à partir de cellules souches, et ces cellules se sont elles aussi avérées capables, après greffe, de projeter des axones vers des structures cibles corticales et sous-corticales.

L'ensemble de ces travaux ouvre la possibilité de réparer les structures lésées au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île couvre une superficie de 22 km². Elle est située dans la Municipalité de Skive.) et à mesure que la maladie de Parkinson s'installe et de rétablir une connectivité plus proche de la normale dans le cerveau adulte. Cette nouvelle approche devrait améliorer la survie du greffon et rétablir de manière physiologique les voies dégénérées, mais également protéger les cellules restantes de la progression de la pathologie (La pathologie, terme provenant du Grec ancien, est littéralement le discours, la rationalité (λογία logos) sur la souffrance (πάθος pathos), et désigne dans...). Néanmoins, ces résultats ont été obtenus chez les rongeurs. Il faudrait maintenant les reproduire dans des modèles animaux plus proches de l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement...), tel que le singe (Un singe (du latin simius, pluriel Simia) est un animal faisant partie du groupe constitué par l'ordre des primates. Parmi les primates, il n'est pas simple de...), avant d'envisager des applications chez l'homme.

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Source: CNRS-INSB