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Cellules cérébrales restaurées par une thérapie à base de cellules souches après un accident vasculaire cérébral, des maladies neurologiques
Lorsqu'une personne a un accident vasculaire cérébral, le flux sanguin vers le cerveau est interrompu, provoquant la mort des cellules cérébrales en quelques minutes à cause du manque d'oxygène. Dans certains cas, cela peut entraîner une paralysie, des problèmes d'élocution et de langage, des problèmes de vision et des pertes de mémoire. Mais dans une nouvelle étude, les chercheurs ont montré que la thérapie par cellules souches augmente la production de cellules nerveuses chez les souris présentant des lésions cérébrales dues à un accident vasculaire cérébral.
L'accident vasculaire cérébral interrompt le flux sanguin vers le cerveau et peut entraîner des problèmes de paralysie et d'élocution, parmi d'autres handicaps.
Les chercheurs - dirigés par Berislav Zlokovic, M.D., Ph.D., de l’Université de Californie du Sud (USC) - publient leurs conclusions dans la revue Médecine de la nature.
Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), l'AVC est la cinquième cause de décès aux États-Unis et une cause majeure d'invalidité chez les adultes.
Les effets d'un accident vasculaire cérébral dépendent de la localisation du blocage et de la quantité de tissu cérébral impliquée, mais un AVC d'un côté du cerveau entraînera des effets neurologiques du côté opposé du corps.
Par exemple, un accident vasculaire cérébral sur le côté droit du cerveau pourrait provoquer une paralysie du côté gauche du corps et vice versa.
Un accident vasculaire cérébral dans le tronc cérébral peut affecter les deux côtés du corps et peut laisser le patient dans un état dit de blocage, où le patient est incapable de parler ou de déplacer le corps sous le cou.
Étant donné que près de 800 000 personnes aux États-Unis ont un accident vasculaire cérébral chaque année, les chercheurs de cette dernière étude souhaitaient étudier des thérapies potentielles.
La thérapie est une combinaison de deux méthodes
Les chercheurs disent que leur thérapie est une combinaison de deux méthodes. L'une implique la greffe chirurgicale de cellules souches neurales humaines sur la zone endommagée, où elles peuvent se développer en neurones et en d'autres cellules cérébrales.
L'autre thérapie utilise un composé appelé 3K3A-APC, qui a été montré pour aider les cellules souches neurales qui ont été cultivées dans une boîte de Pétri à se développer en neurones. Mais les chercheurs disent que l’effet de la molécule, appelée protéine C activée (APC), sur les animaux vivants n’était pas clair.
En tant que tel, l'équipe a utilisé des souris pour leur expérience, et ils ont constaté qu'un mois après avoir provoqué des lésions cérébrales de type AVC chez les souris, celles qui avaient reçu les cellules souches et 3K3A-APC par rapport aux souris qui ont reçu un seul des traitements ou ni l'un ni l'autre.
Les chercheurs ont également observé que les souris ayant reçu 3K3A-APC avaient plus de cellules souches pour survivre et se développer en neurones.
Mais comment les chercheurs ont-ils induit des lésions cérébrales de type AVC chez les souris? Ils ont perturbé le flux sanguin vers une zone cérébrale spécifique.
Ensuite, 1 semaine plus tard, soit l'équivalent de plusieurs mois chez la souris chez l'humain, les chercheurs ont inséré les cellules souches à côté du tissu mort et administré un placebo ou 3K3A-APC.
"Lorsque vous donnez à ces souris 3K3A-APC, cela fonctionne beaucoup mieux que les cellules souches seules", explique le Dr Zlokovic. "Nous avons montré que 3K3A-APC aide les cellules à se transformer en neurones et à établir des connexions structurelles et fonctionnelles avec le système nerveux de l'hôte."
"Personne dans le domaine des accidents vasculaires cérébraux n'a jamais montré ça"
Les chercheurs ont également examiné les connexions entre les neurones issus des cellules souches de la région cérébrale endommagée et les cellules nerveuses du cortex moteur primaire.
L'équipe a constaté que les souris recevant les cellules souches et 3K3A-APC avaient plus de connexions neuronales - les synapses - qui reliaient ces zones, comparativement aux souris ayant reçu le placebo.
Ensuite, lorsque les chercheurs ont stimulé les pattes des souris avec une vibration, les neurones qui se sont développés à partir des cellules souches ont présenté une réponse plus forte chez les souris traitées.
"Cela signifie que les cellules transplantées sont intégrées fonctionnellement dans le cerveau de l'hôte après un traitement avec 3K3A-APC. Personne dans le domaine des accidents vasculaires cérébraux ne l'a jamais montré, donc je pense que ce sera l'étalon pour de futures études."
Dr. Berislav Zlokovic
Dans le prolongement de cette étude, les chercheurs souhaitent poursuivre un autre essai clinique de phase II visant à déterminer si la combinaison de traitements peut encourager la croissance de nouveaux neurones chez les patients ayant subi un accident vasculaire cérébral chez l’homme pour améliorer leur fonctionnement.
Ils disent que si cet essai réussit, il pourrait être possible de tester les effets de la thérapie sur d'autres conditions, y compris les lésions de la moelle épinière.
"Cette étude sur les animaux menée par l'USC pourrait ouvrir la voie à une avancée potentielle dans le traitement des personnes ayant subi un AVC", déclare Jim Koenig, directeur du programme à l'Institut national des troubles neurologiques de l'Institut national de la santé. Stroke (NINDS), qui a financé l'étude.
"Si la thérapie fonctionne chez l'homme", ajoute-t-il, "cela pourrait accélérer considérablement la récupération de ces patients".
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