Des scientifiques découvrent un déclencheur immunitaire précoce de la SEP

En utilisant l'imagerie avancée pour observer les stades précoces des lésions nerveuses chez les souris atteintes de SEP, les scientifiques américains pensent avoir trouvé un déclencheur précoce important de la maladie: la fuite d'une protéine coagulante à travers la barrière hémato-encéphalique entraîne un environnement toxique qui endommage les cellules nerveuses. Grâce à la modification génétique, ils ont également trouvé un moyen d’empêcher la protéine de déclencher la réponse immunitaire sans altérer sa capacité à coaguler.
Un rapport de l'étude, mené par le Gladstone Institute of Neurological Disease à l'Université de Californie à San Francisco (UCSF), a été publié en ligne dans Communications Nature le 27 novembre 2012.

Les chercheurs commencent tout juste à comprendre les causes et les processus de la SEP

Deux millions de personnes dans le monde vivent avec la SEP, une maladie qui se développe lorsque le système immunitaire attaque le cerveau, la moelle épinière et le nerf optique. L'attaque endommage les cellules nerveuses, y compris la gaine de myéline, ce qui leur permet de transmettre des signaux via des filaments de connexion appelés axones.
Au fur et à mesure que les dommages surviennent, les signaux nerveux s'affaiblissent et finissent par ne pas atteindre l'autre extrémité, provoquant une foule de symptômes tels que l'engourdissement, la fatigue, la difficulté à marcher, la paralysie et la perte de vision.
Il existe des médicaments qui retardent les symptômes, mais aucun ne supprime la cause sous-jacente, que les chercheurs commencent tout juste à comprendre.
Une nouvelle étude récemment rapportée dans Nature Biotechnologie, décrit comment les scientifiques ont utilisé des nanoparticules pour arrêter la SEP chez la souris.

Imagerie en temps réel

Dans cette dernière étude menée par UCSF, l’équipe a utilisé une technique d'imagerie en temps réel haute résolution appelée "in vivo microscopie à deux photons ", pour observer des cellules individuelles dans le cerveau vivant et des moelles épinières de souris conçues pour développer une maladie qui imite la forme humaine de la SEP.
Les techniques d'imagerie traditionnelles ne montrent que des "instantanés" des dommages que la SEP peut causer.
Grâce à leurs méthodes les plus récentes, l'auteure principale Katerina Akassoglou, professeure de neurologie à l'UCSF, et son équipe ont pu voir ce qu'il advient des cellules nerveuses à différents stades de la maladie.
Akassoglou, qui dirige également le Gladstone Center for In Vivo Imaging Research, déclare dans un communiqué de presse:
"Pour traiter avec succès la SEP, nous devons d'abord identifier ce qui déclenche la maladie et ce qui permet sa progression."

Fuite De Fibrinogène Provoque Un Environnement Neurotoxique Pour Les Cellules Nerveuses

Akassoglou et ses collègues ont constaté que lorsque la barrière hémato-encéphalique est perturbée, elle permet aux protéines du sang de s'infiltrer dans le cerveau.
L'une de ces protéines est une protéine de la coagulation du sang appelée fibrinogène. Quand il arrive dans le cerveau, il active immédiatement une forte réponse immunitaire des cellules de la microglie, la première ligne de défense du système immunitaire.
Les microglies libèrent de grandes quantités de molécules chimiquement réactives appelées "espèces réactives de l'oxygène". Ce sont ces éléments qui créent un environnement toxique dans le cerveau qui endommage les cellules nerveuses observées dans la SEP.
"Ici, nous avons montré que la fuite de sang dans le cerveau agit comme un déclencheur précoce qui déclenche la réponse inflammatoire du cerveau - créant un environnement neurotoxique qui endommage les cellules nerveuses", explique Akassoglou.
L'auteur principal, Dimitrios Davalos, chercheur au sein du personnel de Gladstone et directeur associé du centre d'imagerie, a déclaré que in vivo l'analyse par imagerie leur permet d'observer en temps réel laquelle des molécules a traversé la barrière hémato-encéphalique et note:
"Ce qui est important, cette analyse nous a aidés à identifier la protéine fibrinogène comme le principal coupable dans la SEP, en démontrant comment son entrée dans le cerveau par les vaisseaux sanguins qui fuient impacté la santé des cellules nerveuses individuelles."

Cibler le fibrinogène

L'équipe a également trouvé un moyen d'arrêter la fuite: ils ont modifié génétiquement le fibrinogène chez les souris atteintes de SEP. La protéine modifiée n'a pas déclenché la réponse de la microglie, et donc aucun environnement toxique n'a été créé. Cependant, la protéine était encore capable de jouer son rôle de coagulation sanguine.
Les souris traitées ne présentaient pas les mêmes dommages progressifs aux cellules nerveuses observés avec la SEP.
Akassoglou dit que "cibler les interactions fibrinogène-microglie pour stopper les dommages aux cellules nerveuses pourrait être une nouvelle stratégie thérapeutique".
Elle et son équipe étudient actuellement des moyens de cibler spécifiquement les effets néfastes du fibrinogène dans le cerveau.
"Nous continuons également à utiliser in vivo techniques d'imagerie pour améliorer notre compréhension de ce qui déclenche l'initiation et la progression de la SEP », note Akassoglou.
Cette étude a été financée par la National Multiple Sclerosis Society, l’American Heart Association, le Howard Hughes Medical Institute, la Fondation Nancy Davis pour la sclérose en plaques, le programme Dana en cerveau et immuno-imagerie, H. Lundbeck A / S Instituts de Santé et autres sources.
Écrit par Catharine Paddock PhD