Des cellules à comportement double : une découverte majeure pour les maladies neurologiques

Des chercheurs de l’Université de Montréal et de l’Institut neurologique de Montréal (INM), à l’Université McGill, ont découvert que des cellules qui soutiennent habituellement la survie de cellules nerveuses (neurones) jouent aussi un rôle actif et majeur dans la mort de neurones dans l’œil. Les résultats de leurs travaux, publiés cette semaine dans The Journal of Neuroscience, pourraient ouvrir la voie à des thérapies plus efficaces pour divers troubles neurologiques aigus et chroniques, dont le glaucome et l’occlusion de l’artère centrale de la rétine.

Dans nombre de maladies neurodégénératives, un des principaux facteurs qui tue les neurones est le niveau excessif de glutamate, le neurotransmetteur de l’excitation le plus abondant dans plusieurs régions du système nerveux central (SNC). Les maladies résultant de niveaux élevés de glutamate comprennent notamment les lésions cérébrales hypoxiques ischémiques (AVC), les traumas, les crises épileptiques, diverses formes de démence et de neurodégénérescence. Pendant des années, la principale explication pour les effets toxiques du glutamate a été qu’il surexcite des cellules neuronales par l’activation des récepteurs de glutamate, ce qui tue ces cellules.

« L’aspect le plus intéressant de notre étude, et la raison pour laquelle nous sommes si enthousiastes, est que la voie qui mène à la mort déclenchée par le glutamate des cellules nerveuses met en cause un autre joueur vital – à savoir, les cellules gliales », de dire la Pre Adriana Di Polo, neuroscientifique à l’Université de Montréal. « Par une expérimentation rigoureuse, nous savons maintenant que le glutamate active des voies de signalisation dans les cellules gliales qui mènent ensuite à la mort neuronale. » 

Type de cellules le plus abondant dans le système nerveux, les cellules gliales sont considérées comme des cellules « partenaires » des cellules nerveuses, leur procurant soutien, substances nutritives et un environnement optimal. Toutefois, cette étude indique que les cellules gliales ont aussi un côté plus sinistre qui leur permet de déclencher ou d’exacerber la mort neuronale dans des pathologies.

« La mort de cellules neuronales déclenchée par le glutamate est une étape clé dans un grand nombre de lésions et de maladies, et cette étude est importante, car elle fournit un guide pour les événements cellulaires et moléculaires qui permettent à cela de se produire », explique le Pr Philip Barker, neuroscientifique à l’INM. « Le fait que des événements précis de signalisation dans les cellules gliales soient importants pour déclencher la mort de cellules neuronales est surprenant et laisse entrevoir de nouvelles cibles thérapeutiques pour des affections où l’excitotoxicité est en cause. »

Les constatations de l’étude de l’INM et de l’Université de Montréal représentent un changement de paradigme du grand modèle d’excitotoxicité en place depuis de nombreuses années. Jusqu’à maintenant, on considérait que le glutamate, qui est libéré lors d’une lésion, se lie aux récepteurs de glutamate sur des neurones et les active, déclenchant ainsi une entrée massive de calcium et la mort de cellules. Cependant, des essais cliniques ciblant des récepteurs de glutamate ont été décevants et semblent indiquer que ces récepteurs jouent seulement un rôle mineur dans le déclenchement de la mort neuronale.

L'étude, soutenue par les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), a porté sur les cellules nerveuses dans la rétine qui communiquent l’information de la rétine au cerveau par le nerf optique, et qui sont le lien principal entre la rétine et le cerveau. La mort de ces neurones rétiniens d’un excès de glutamate entraîne une perte de la vision dans divers troubles neurodégénératifs, dont les neuropathies optiques.

En interrompant les événements de signalisation dans les cellules gliales voisines, les chercheurs ont pu protéger la majorité de ces neurones, ce qui confirmait le rôle clé des événements liés aux cellules gliales dans la mort déclenchée par le glutamate. Cette nouvelle compréhension de la cascade excitotoxique de la mort de cellules nerveuses fournit des cibles claires pour une intervention thérapeutique fructueuse dans le cas d’un large éventail de maladies neurologiques et neurodégénératives.

L’INM :

L’INM est un institut de recherche et d'enseignement de l’Université McGill, qui se consacre à l'étude du système nerveux et des maladies neurologiques. Fondé en 1934 par l'éminent Dr Wilder Penfield, l'INM est l'un des plus grands instituts du genre au monde. Ses chercheurs sont des chefs de file mondiaux en neurosciences cellulaires et moléculaires, en imagerie cérébrale, en neurosciences cognitives, ainsi que dans l'étude et le traitement de l'épilepsie, de la sclérose en plaques et des troubles neuromusculaires. L'INM et son partenaire clinique, l'Hôpital neurologique de Montréal (HNM), rattaché au Centre universitaire de santé McGill, continuent d'intégrer recherche, soins aux patients et formation. Reconnu comme un des premiers centres de neurosciences au monde, l’INM s’efforce d’appuyer par des investissements les professeurs, le personnel et les étudiants qui mènent de remarquables recherches, prodiguent des soins de pointe avec compassion et préparent la prochaine vague de percées médicales. Par leur grand talent et leur détermination, ces chercheurs sont l'âme de la recherche, la clé du progrès des soins médicaux. Un nouveau bâtiment, prolongement de l'aile nord, est en construction; il abritera des installations ultramodernes d'imagerie cérébrale. Une fois la construction achevée et les équipements installés, les scientifiques engagés dans la recherche en imagerie cérébrale à l'INM y formeront un groupe sans équivalent dans le monde.

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