Le « redémarrage » du cerveau blessé offre des indices sur le traitement des commotions cérébrales

De nouvelles recherches sur des souris ouvrent la voie au développement de thérapies post-commotion cérébrale qui pourraient éviter le déclin cognitif et la dépression, deux affections courantes chez les personnes ayant subi un traumatisme crânien modéré.

L’étude sur la souris a mis en lumière le rôle de cellules immunitaires spécifiques dans le cerveau qui contribuent à l’inflammation chronique. En utilisant une technique appelée renouvellement cellulaire forcé, les chercheurs ont retiré ces cellules du cerveau blessé de souris pendant une semaine, puis leur ont permis de se repeupler pendant deux semaines.

“C’est presque comme appuyer sur le bouton de réinitialisation”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Jonathan Godbout, professeur de neurosciences à la Ohio State University School of Medicine.

Par rapport aux souris atteintes de lésions cérébrales qui se sont rétablies naturellement, les souris qui ont reçu l’intervention ont montré moins d’inflammation dans le cerveau et moins de signes de problèmes de pensée 30 jours après la blessure.

Bien que l’élimination temporaire de ces cellules, appelées microglies, chez l’homme ne soit pas réalisable, les découvertes ont mis en lumière les voies cibles qui pourraient réduire le profil inflammatoire global du cerveau après une commotion cérébrale, réduisant potentiellement le risque de nombreux problèmes comportementaux et cognitifs après une blessure.

« Dans une lésion cérébrale modérée, si le scanner ne montre aucun dommage, les patients rentrent chez eux selon un protocole de commotion cérébrale. Parfois, les gens reviennent des semaines ou des mois plus tard avec des problèmes neuropsychiatriques. C’est un énorme problème qui affecte des millions de personnes », a déclaré Godbout, directeur de la faculté du programme de l’état de l’Ohio sur les lésions cérébrales chroniques et directeur adjoint des sciences fondamentales à l’Institut de recherche en médecine comportementale.

« Comment traitez-vous cela ? Au moins chez les souris, en retournant la microglie dans le cerveau, nous avons eu un effet très positif sur leur comportement, leur état cognitif et leur niveau d’inflammation dans le cerveau. Nous pouvons désormais cibler les voies cellulaires qui génèrent l’inflammation chronique.”

La recherche est publiée en ligne sur Journal des neurosciences.

Environ 85% des lésions cérébrales traumatiques sont similaires au type de commotion cérébrale examiné dans cette étude, qui implique un impact dispersé sur la tête qui provoque un choc du tissu cérébral contre le crâne. Des recherches antérieures suggèrent qu’au moins 75% des personnes qui subissent une lésion cérébrale modérée ont des complications cognitives et mentales à long terme.

Le laboratoire de Godbout a précédemment lié les symptômes dépressifs chez la souris à l’état d’alerte élevé de la microglie après une blessure à la tête, ce qui provoque une réaction excessive des cellules aux défis ultérieurs du système immunitaire et devient excessivement inflammatoire. Dans une étude plus récente sur des souris, son équipe a montré que le renouvellement forcé de la microglie avant une blessure à la tête pouvait réduire les complications neuropsychiatriques ultérieures.

“C’était une preuve de principe pour montrer qu’une grande partie de l’inflammation, en particulier à long terme, est médiée par la microglie”, a-t-il déclaré. “Mais il y a une phase aiguë d’inflammation – vous voulez commencer ce processus de réparation. Il y a quelque chose de positif dans cette réponse inflammatoire précoce dans le cerveau ou la moelle épinière. Si cela dure longtemps et ne se résout pas complètement, alors c’est dangereux.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont attendu sept jours après une lésion cérébrale pour forcer la microglie à se renouveler, donnant aux cellules le temps d’effectuer leur travail initial de promotion de la guérison. Un médicament expérimental qui inhibe une protéine dont la microglie chez les souris a besoin pour survivre a été ajouté à leur nourriture pendant une semaine, entraînant l’épuisement de plus de 95 % de la microglie dans leur cerveau.

Après avoir laissé la microglie se repeupler pendant 16 jours, les chercheurs ont comparé les souris d’intervention avec des souris blessées qui se sont rétablies sans traitement de renouvellement cellulaire. Les souris d’intervention ont obtenu de meilleurs résultats que les souris témoins sur les tâches qui testaient leur mémoire et leurs symptômes dépressifs.

Une analyse supplémentaire des tissus cérébraux lésés a suggéré que le renouvellement cellulaire annulait certains dommages causés aux neurones par les blessures, réduisait l’inflammation globale et améliorait la capacité du cerveau à s’adapter au changement. Les chercheurs ont également injecté aux souris une molécule qui déclenche une réponse immunitaire pour imiter une infection et ont constaté que le comportement de maladie était moindre chez les souris d’intervention.

Godbout a déclaré que ces découvertes combinées suggèrent que la microglie repeuplée est revenue dans un état de préparation moins “préparé”, réduisant les risques d’une vie entière de réponses inflammatoires exagérées dans le cerveau à tout défi pour le système immunitaire – que l’inflammation cérébrale est la probable coupable des complications neuropsychiatriques consécutives à un traumatisme crânien.

“Si la microglie du cerveau humain ne revient pas à la normale et que l’inflammation chronique persiste après une blessure à la tête, ce n’est pas seulement une lésion cérébrale secondaire qui cause des problèmes. Même contracter une infection virale après une commotion cérébrale peut se transformer en un problème cognitif ou comportemental ou amplifier une autre partie du comportement, comme la dépression », a déclaré Godbout. « Il existe un lien réel entre les blessures à la tête et la santé mentale, et le risque ne disparaît pas.

« Maintenant, nous examinons de plus près les voies qui provoquent des changements dans la microglie et ciblons quelque chose de spécifique dans cette voie. C’est une voie à suivre.”

Ce travail a été soutenu par le National Institute of Neurological Disorders and Stroke, le National Institute on Aging, le National Institute of Dental and Craniofacial Research, une subvention présidentielle de l’Ohio State University et le Royal Golden Jubilee Program of the Research Fund. Thaïlande.

Les co-auteurs incluent Chelsea Bray, Kristina Witcher, Dunni Adekunle-Adegbite, Michelle Ouvina, Mollie Witzel, Emma Hans, Zoe Tapp, Jonathan Packer, Ethan Goodman, Fangli Zhao, Shane O’Neil, John Sheridan, Olga Kokiko-Cochran et Candice. Askwith, tous de l’État de l’Ohio, et Titikorn Chunchai et Siriporn Chattipakorn de l’Université de Chiang Mai en Thaïlande.

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