Un kit de réparation cérébrale qui aide les yacks et d’autres animaux à faire face naturellement aux faibles niveaux d’oxygène à haute altitude pourrait ouvrir la voie à une nouvelle façon de traiter les maladies cérébrales telles que la sclérose en plaques. Chez les souris présentant des lésions cérébrales imitant la SEP, les outils du kit ont réduit les signes de dommages chez les jeunes souris exposées à une faible teneur en oxygène et amélioré les symptômes de la SEP chez les souris adultes, rapportent des chercheurs le 13 mars dans Neurone.
Des recherches antérieures ont montré que les animaux vivant sur le plateau tibétain, comme les yaks et les antilopes, sont porteurs d'une mutation dans un gène appelé Reprise. Leurs homologues des plaines ne possèdent pas cette mutation, ce qui amène les scientifiques à soupçonner qu'elle aide à protéger le cerveau dans des environnements pauvres en oxygène.
« Les gens pensent généralement que cela est dû à une meilleure capacité pulmonaire, mais je me demandais si l'adaptation évolutive modifiait le cerveau », explique Liang Zhang, neuroscientifique à l'université Jiao Tong de Shanghai. Il était particulièrement intrigué par le fait que ces animaux aient une substance blanche normale dans leur cerveau.
La matière blanche représente environ la moitié du cerveau ; il est constitué de faisceaux de fibres nerveuses qui permettent à différentes régions du cerveau de communiquer. Ce câblage neuronal est enveloppé de myéline, une substance grasse qui garantit que les fibres nerveuses conduisent efficacement les signaux. Dans la SEP, le système immunitaire attaque la myéline, entraînant des symptômes neurologiques et des problèmes d’équilibre et de coordination.
La production de myéline nécessite beaucoup d’énergie, que le cerveau tire de l’oxygène. De faibles niveaux d’oxygène, appelés hypoxie, peuvent donc perturber la myélinisation. Pendant la gestation, de telles perturbations peuvent entraîner des affections telles que la paralysie cérébrale chez les nouveau-nés.
Pour savoir si Retsat joue un rôle dans la protection de la santé cérébrale, Zhang et ses collègues ont placé les jeunes souris dans un environnement pauvre en oxygène comparable à l'air raréfié à 5 800 mètres d'altitude pendant une semaine. Les souris conçues pour subir la mutation génétique ont obtenu de meilleurs résultats que les souris normales lors des tests d'apprentissage, de mémoire et de comportement social, et avaient plus de myéline dans leur cerveau.
Dans un test distinct, les souris adultes porteuses de la mutation ont mieux régénéré la myéline que les souris sans cette mutation et avaient des oligodendrocytes plus matures, les cellules cérébrales qui produisent la myéline. Les expériences ont révélé que le Retsat Le gène aide les neurones à convertir une molécule liée à la vitamine A appelée ATDR en une forme appelée ATDRA, qui déclenche la création d'oligodendrocytes matures.
Lorsque de jeunes souris exposées à une faible teneur en oxygène ont reçu des injections d'ATDR et d'ATDRA, les deux molécules ont réduit l'impact de l'hypoxie sur la myéline dans le cerveau. Donner de l'ATDR à des souris adultes présentant des lésions cérébrales de type SEP a considérablement amélioré leurs symptômes.
« C'est une belle science, mais il y a un grand pas à faire avant que cela arrive aux humains », déclare Anna Williams, neurologue à l'Université d'Édimbourg, qui n'a pas participé à l'étude.
Les traitements actuels contre la SEP visent à ralentir la progression de la maladie, principalement en supprimant le système immunitaire. Trouver des moyens de réparer les lésions nerveuses existantes s’est révélé plus difficile à réaliser. Les chercheurs travaillent sur des moyens de régénérer la myéline et un médicament en est aux premiers essais cliniques. Mais un médicament antérieur qui augmentait les niveaux d’oligodendrocytes matures en utilisant le même commutateur moléculaire que l’ATDRA provoquait de graves effets secondaires, les chercheurs ont donc arrêté de poursuivre cette voie.
Il n’est pas clair si les molécules déjà présentes dans le corps s’en sortiront mieux. « C'est peut-être plus sûr que [a drug]mais nous ne savons pas quelle concentration est nécessaire pour la réparation », dit Zhang. « L'ATDR a de nombreuses fonctions, nous devons donc faire attention aux effets secondaires. »
Si l’approche s’avère sûre, elle pourrait aider à traiter des affections impliquant des lésions de la myéline, y compris toutes les maladies neurodégénératives, même les accidents vasculaires cérébraux. Cette découverte montre le pouvoir de se tourner vers la nature pour trouver des indices sur la façon dont l'évolution résout les défis, dit Zhang. « Nous pouvons découvrir de nombreux secrets issus des adaptations évolutives que nous pouvons utiliser pour des conditions médicales. »
