La démence à corps de Lewy peut un jour être traitée avec des cellules souches

Les espoirs d'un traitement contre la démence à corps de Lewy ont été soulevés après qu'une nouvelle étude ait montré que les cellules souches transplantées chez la souris amélioraient considérablement les déficiences motrices et cognitives associées à la maladie du cerveau.
Les cellules souches (en vert) migrent à travers un site lésé dans le cerveau d'une souris DLB et se différencient (en rouge) en cellules cérébrales.
Crédit d'image: Blurton-Jones Lab / UCI

Les chercheurs, y compris des neurobiologistes de l’Université de Californie-Irvine (UCI), publient leur étude dans la revue Rapports sur les cellules souches. Bien qu'il reste encore un long chemin à parcourir, les chercheurs espèrent que les greffes de cellules souches seront un jour utilisées pour traiter la démence à corps de Lewy chez des patients humains.

Le terme démence est utilisé pour décrire la déficience cognitive ou la perte de capacité mentale résultant de la mort des cellules du cerveau. Il frappe rarement avant l'âge de 65 ans.

On estime que la démence à corps de Lewy (DLB) représente 10 à 25% des cas de démence et serait la cause la plus fréquente de démence à la suite de la maladie d'Alzheimer et de la démence vasculaire.

À l'instar des personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer, les personnes atteintes de DLB ont des problèmes de mémoire et de jugement. Mais contrairement à la maladie d'Alzheimer, la DLB cause également des problèmes de concentration et de perception visuelle, comme la capacité de juger les objets dans l'espace.

La DLB est causée par les dépôts d'une protéine appelée alpha-synucléine qui se déposent dans les masses sphériques appelées corps de Lewy dans le cerveau. Cela se produit également dans la maladie de Parkinson. Les dépôts de protéines entraînent un dysfonctionnement des cellules cérébrales, altèrent les substances chimiques du cerveau et perturbent la communication entre les cellules cérébrales, entraînant la mort des cellules du cerveau.

Cellules souches transplantées améliorant la fonction motrice et cognitive chez la souris

Parce que le DLB tue les cellules du cerveau, les chercheurs ont eu l’idée qu’il était possible d’utiliser des cellules souches pour régénérer de nouvelles cellules cérébrales dans les zones endommagées par la maladie. Ils ont donc essayé de tester l'idée chez la souris.

Pour leur étude, l'équipe a transplanté des cellules souches du cerveau de souris dans des souris génétiquement modifiées pour développer un grand nombre des caractéristiques clés de la DLB.

Un mois après les transplantations, ils ont soumis les souris à divers tests comportementaux et ont comparé les résultats avec leur performance avant les greffes.

Les souris DLB traitées ont montré des améliorations significatives des fonctions motrices et cognitives, notent les auteurs. Par exemple, ils pourraient reconnaître de nouveaux objets plus facilement et ils pourraient courir sur une tige rotative beaucoup plus longtemps que les souris DLB non traitées.

Après des recherches plus approfondies, l'équipe a découvert que les cellules souches amélioraient deux caractéristiques cérébrales qui deviennent dysfonctionnelles dans la DLB. Ces caractéristiques sont les neurones qui produisent les messagers chimiques dopamine et glutamate. Les chercheurs ont découvert que les cellules souches produisaient un facteur de croissance appelé facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) qui améliorait la fonction de ces neurones producteurs de dopamine et de glutamate.

L'amélioration de la fonction de ces neurones amène les cellules cérébrales des régions touchées par la DLB à se connecter et à mieux communiquer, ce qui se traduit par une amélioration des fonctions motrices et cognitives.

BDNF joue un rôle critique, mais ne fonctionne pas si bien

Pour vérifier que c'était le BDNF dans les cellules souches qui a conduit aux améliorations, l'équipe a de nouveau effectué les expériences en utilisant des cellules souches qui ne pouvaient pas produire de BDNF. Lorsqu'ils les ont transplantés dans les souris DLB, ils ont découvert que les cellules souches déficientes en BDNF n'amélioraient pas la fonction comportementale et n'amélioraient pas la signalisation de la dopamine et du glutamate.

En utilisant un virus pour délivrer le facteur de croissance dans le cerveau des souris DLB, l’équipe a ensuite effectué une dernière série d’expériences pour voir si le BDNF seul pouvait affecter les améliorations. Cela a conduit à une bonne récupération de la fonction motrice mais à une amélioration limitée de la fonction cognitive.

Les chercheurs en concluent que, bien que le BDNF semble jouer un rôle critique, il ne peut le faire seul - il doit passer par les cellules souches pour améliorer les fonctions cognitives et motrices.

Alors que l'équipe espère qu'un jour, le DLB pourra être traité par une transplantation de cellules souches neuronales productrices de BDNF, ils reconnaissent qu'il reste encore beaucoup de chemin à parcourir et de nombreux obstacles à surmonter, comme Mathew Blurton-Jones, professeur associé de la neurobiologie et le comportement qui ont conduit l'équipe UCI, explique:

"De nombreuses questions importantes demeurent avant que nous ne puissions envisager de procéder à des essais préliminaires. Par exemple, nous devons d'abord identifier et tester les cellules souches neurales humaines."

Cependant, si cette approche surmonte tous ces obstacles, il est également possible de l'utiliser pour développer des traitements pour d'autres maladies neurodégénératives impliquant le BDNF, la dopamine et le glutamate, telles que la maladie de Huntington et la maladie d'Alzheimer.

L'étude suit une autre étude de souris réussie Nouvelles médicales aujourd'hui rapporté plus tôt cette année qui soulève l'espoir qu'un jour, la thérapie à base de cellules souches pour l'insuffisance hépatique pourrait remplacer les greffes de foie. Écrire dans le journal Nature Cell Biology, les chercheurs décrivent comment ils ont rétabli le fonctionnement des organes chez les foies gravement endommagés chez les souris en transplantant des cellules souches cultivées en laboratoire.

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