Comment les nerfs alimentent la croissance du cancer de la prostate

Selon une étude menée par le Albert Einstein College of Medicine, certains nerfs favorisent la croissance du cancer de la prostate par l'intermédiaire d'un «commutateur» proliférant dans les vaisseaux tumoraux. Cette découverte pourrait mener à une nouvelle stratégie de traitement du cancer de la prostate.
Les fibres nerveuses sympathiques (en vert) sont entrelacées avec des vaisseaux sanguins (en blanc) dans une tumeur au stade précoce du cancer de la prostate.
Crédit d'image: Albert Einstein College of Medicine

L'étude a été menée par le Dr Paul Frenette, du Département de médecine et de biologie cellulaire du Collège de médecine Albert Einstein à New York. Les résultats de la nouvelle recherche sont publiés dans la revue Science.

"Les tumeurs solides dépendent d'un apport sanguin en expansion pour prospérer", explique le Dr Frenette. "Nous montrons ici que les nerfs stimulent les nouveaux vaisseaux sanguins qui favorisent la croissance de la tumeur de la prostate et que nous pouvons court-circuiter la stimulation nerveuse pour empêcher la formation de nouveaux vaisseaux."

"Cela ouvre une stratégie entièrement nouvelle pour le traitement du cancer de la prostate - une stratégie que nous pourrons peut-être utiliser avec les médicaments existants", ajoute-t-il.

Chaque année, on diagnostique un cancer de la prostate chez plus de 172 000 hommes aux États-Unis et plus de 28 000 personnes en meurent. Outre le cancer de la peau, le cancer de la prostate est la forme de cancer la plus répandue chez les hommes américains.

Des recherches antérieures du Dr Frenette et de ses collègues ont révélé que les nerfs jouent un rôle primordial dans le développement et la propagation des tumeurs de la prostate.

La norépinéphrine déclenche un changement métabolique

Plus précisément, l’équipe a découvert que les nerfs du système nerveux sympathique - qui contrôlent la réponse «combat ou fuite» de l’organisme - entraînent la croissance des tumeurs en produisant de la norépinéphrine, un neurotransmetteur.

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La norépinéphrine favorise la croissance tumorale en "liant et en stimulant" les récepteurs à la surface des cellules du tissu conjonctif tumoral. Maintenant, en utilisant un modèle de cancer de la prostate chez la souris, les chercheurs révèlent comment les nerfs du tissu conjonctif alimentent la croissance tumorale.

Une fois que les fibres nerveuses libèrent de la norépinéphrine, elles se lient aux récepteurs des cellules endothéliales qui tapissent l'intérieur des vaisseaux sanguins. La liaison de la norépinéphrine aux récepteurs active un «commutateur angio-métabolique» qui modifie la manière dont les cellules métabolisent le glucose.

Les cellules endothéliales reçoivent généralement de l'énergie pour produire de nouveaux vaisseaux sanguins à partir du glucose en utilisant la phosphorylation oxydative. Cependant, les cellules utilisaient plutôt la glycolyse pour métaboliser le glucose - un phénomène qui a été détecté dans les cellules cancéreuses.

La phosphorylation oxydative prévient les tumeurs

Les chercheurs ont décidé de confirmer le rôle de la norépinéphrine dans le déclenchement du métabolisme. Pour ce faire, ils ont supprimé dans leur modèle de souris un gène qui recherche le récepteur de la norépinéphrine sur les cellules des vaisseaux, ce qui "élimine la cible de liaison de la norépinéphrine".

Comme prévu, les cellules dépourvues de récepteur utilisaient la phosphorylation oxydative pour métaboliser le glucose plutôt que la glycolyse, inhibant ainsi la formation de nouveaux vaisseaux.

"La phosphorylation oxydative génère plus d’énergie que la glycolyse. Elle peut sembler contre-intuitive, mais cette augmentation de l’énergie fournie par la phosphorylation oxydative diminue la fonction des cellules endothéliales et inhibe l’angiogenèse - la formation de nouveaux vaisseaux sanguins."

Dr. Paul Frenette

Le Dr Frenette et ses collègues ont montré à travers leur modèle de cancer de la prostate chez la souris que la stimulation par la libération de norépinéphrine par les nerfs maintenait l'utilisation de la glycolyse par les cellules endothéliales.

Cela a permis au cancer de la prostate de passer d'un «stade précancéreux de faible intensité à un stade malin de haut grade».

"Bien que nous ayons besoin d'en savoir plus sur le rôle que jouent les nerfs libérant de la norépinéphrine dans le cancer de la prostate", explique le Dr Frenette, "il est certainement utile d'étudier si les bêta-bloquants peuvent améliorer la maladie".

Il conclut que les bêta-bloquants bloquent les effets de la norépinéphrine et que des études ont montré que ces médicaments réduisent les taux de métastases et augmentent la survie chez les personnes atteintes d'un cancer de la prostate.