•  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Des fibres nerveuses sectionnées de la moelle épinière repoussent

Représentation artistique d'un neurone.
Représentation artistique de neurones et des dendrites et axones à leurs extrémités qui leur permettent de communiquer avec un autre. Photo: iStock
Radio-Canada

Une technique qui permet de régénérer des fibres nerveuses de la moelle épinière entièrement sectionnées a été mise au point par des scientifiques suisses de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en Suisse, et de l'Université de la Californie à Los Angeles, aux États-Unis.

Le corps humain dispose d’une grande capacité à cicatriser de lui-même après une blessure aux os ou à la peau, par exemple.

Mais, à ce jour, les lésions à la moelle épinière restent toujours dévastatrices parce que les fibres nerveuses sectionnées ne parviennent pas à se régénérer dans le système nerveux central.

C’est que les commandes électriques envoyées par le cerveau pour provoquer le mouvement n'atteignent plus les muscles, ce qui se traduit par une paralysie complète et définitive.

La médecine se penche sur cette réalité depuis plusieurs décennies, avec des résultats mitigés.

Par exemple, en 2012, la Dre Rubia van den Brand et ses collègues de l'EPFL avaient réussi à refaire marcher des rats paralysés à la suite d'une section de la moelle épinière à l'aide de combinaisons spéciales reliées à un système robotique, qui soutenaient les animaux et les maintenaient sur leurs pattes arrière.

Une technique en trois étapes

Pour la première fois, grâce à des travaux menés sur des rongeurs, le scientifique Grégoire Courtine de l’EPFL et ses collègues ont cerné les mécanismes biologiques nécessaires pour que les fibres nerveuses sectionnées puissent se régénérer dans les lésions complètes de la moelle épinière.

Ils ont établi que trois éléments sont nécessaires pour favoriser la croissance des fibres nerveuses. L’absence de l’un d’eux est suffisante pour faire échouer la régénérescence de nouveaux axones dans la moelle épinière.

Nous avons compris les combinaisons entre les mécanismes biologiques qui sont nécessaires pour permettre la repousse des fibres nerveuses sectionnées dans les lésions médullaires [de la moelle épinière] complètes chez le mammifère adulte.

Grégoire Courtine

Des fibres nerveuses comme des arbres

Les chercheurs expliquent leur découverte par une analogie végétale. Admettons que les fibres nerveuses soient des arbres. Les branches terminales des axones (qui sont le prolongement d’un neurone conduisant l’influx nerveux) seraient alors comme les branches de l’arbre. Si on coupe des branches de l’arbre, de petites branches poussent spontanément le long du tronc subsistant. Mais les branches coupées, elles, ne repoussent pas.

C’est le même constat pour les neurones chez l’adulte. Des branches peuvent repousser à partir d’un axone sectionné et former des connexions au-dessus d’une lésion. Cependant, la partie sectionnée de l’axone ne repousse pas.

Or, les présents travaux ont permis d’établir la recette en trois étapes qui permet à des axones entiers de se régénérer.

Nous avons fait repousser des forêts d’axones.

Grégoire Courtine

Pour mettre en place les conditions physiologiques d’un système nerveux en cours de développement, les scientifiques administrent dans un premier temps des facteurs de croissance (de protéines et d’hormones), qui ouvrent la voie aux trois phases essentielles de la recette, qui sont :

  • La réactivation du programme génétique de croissance des axones;
  • L’établissement d’un environnement permissif pour la croissance des axones;
  • La création d’une pente chimique qui marque la trajectoire le long de laquelle les axones sont amenés à repousser.
Photo : EPFL

Des résultats concluants

Grâce à ces phases, en l’espace de 4 semaines, les axones ont repoussé de quelques millimètres.

Les nouveaux axones ont bien transmis des signaux électriques dans la lésion, mais cette connectivité retrouvée n’est pas suffisante pour rétablir la locomotion.

Les rongeurs sont restés paralysés, ce que prévoyaient les auteurs de ces travaux publiés dans la revue Nature (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

Selon les chercheurs, les nouveaux circuits ne seront fonctionnels qu’après une période de réadaptation.

« Nous avons maintenant besoin d’étudier les exigences nécessaires pour que les axones forment les connexions appropriées avec les circuits locomoteurs en dessous de la lésion », explique Mark Anderson de l’EPFL, principal auteur de l’étude.

Cela impliquera une réadaptation avec stimulation électrique pour intégrer, ajuster et fonctionnaliser les nouveaux axones de manière à ce que les rongeurs puissent remarcher.

Mark Anderson

Chez l’humain

Les scientifiques affirment qu’il est encore trop tôt pour penser reproduire ces résultats chez l’humain. D’autres recherches doivent être menées pour assurer que la technique en trois étapes puisse se transposer dans le contexte clinique.

Médecine

Science