Les écureuils et le traitement de l'AVC: quel est le lien?

Si vous êtes frustré par les écureuils terrestres qui déterrent vos plantes, vous voudrez peut-être les réduire. Les chercheurs révèlent comment ces rongeurs gênants, mais agréables, pourraient être la clé du traitement des accidents vasculaires cérébraux.
Un processus cellulaire dans le cerveau des écureuils terrestres en hibernation peut mener à un nouveau traitement pour un AVC ischémique.

Récemment publié dans Le journal FASEB, l'étude décrit un processus cellulaire dans le cerveau des écureuils terrestres qui permet à leurs cellules cérébrales de survivre à une réduction du flux sanguin pendant l'hibernation.

Cette information a conduit les chercheurs à découvrir un composé susceptible de déclencher ce processus chez l'homme, nous rapprochant ainsi d'un nouveau médicament contre l'AVC ischémique - la forme la plus courante de la maladie.

L'accident vasculaire cérébral est l'un des plus gros problèmes de santé en Amérique. Chaque année, environ 795 000 personnes aux États-Unis ont un accident vasculaire cérébral. Environ 87% de ces AVC sont ischémiques.

Un AVC ischémique se produit lorsque le flux de sang riche en oxygène vers le cerveau est bloqué, le plus souvent en raison d'un caillot sanguin. Ce blocage empêche les cellules cérébrales d’obtenir l’oxygène et les nutriments dont elles ont besoin et elles peuvent en mourir.

C'est cette mort des cellules du cerveau qui entraîne les incapacités souvent observées lors d'un accident vasculaire cérébral, telles qu'une altération de la parole et une paralysie d'un côté du corps.

Afin de limiter les dommages cérébraux causés par un accident vasculaire cérébral ischémique, le flux sanguin doit rapidement être rétabli dans le cerveau. Un médicament appelé activateur tissulaire du plasminogène (tPA) est le traitement de première intention des accidents vasculaires cérébraux ischémiques, qui agit en dissolvant des caillots sanguins.

Cependant, ce médicament doit être administré aux patients dans les 3 heures suivant leurs premiers symptômes d'accident vasculaire cérébral ischémique, et certaines personnes souffrant d'autres troubles médicaux, tels que des troubles de la coagulation, peuvent ne pas être admissibles au traitement par tPA.

En tant que tel, il existe un besoin criant de nouvelles thérapies capables de protéger les cellules cérébrales contre les accidents vasculaires cérébraux ischémiques. Les écureuils terrestres pourraient-ils aider à atteindre cet objectif?

Ecureuils moulus, SUMOylation et AVC

Aux États-Unis, les écureuils terrestres sont des rongeurs qui vivent dans des terriers, et ils sont fréquents dans les parcs et jardins des États-Unis.

En hiver, la majorité des écureuils terrestres hibernent. Dans des recherches antérieures, le Dr John Hellenbeck - de l'Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (NINDS) - avait découvert que, pendant l'hibernation, les spermophiles avaient une augmentation de la SUMOylation.

Grâce à des expériences menées sur des rats et des souris, le Dr Hellenbeck et ses collègues ont découvert que la SUMOylation aide à maintenir le fonctionnement des cellules cérébrales lors de l'exposition à des conditions défavorables pendant l'hibernation, comme une diminution du flux sanguin.

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La SUMOylation est un processus cellulaire dans lequel un petit modificateur analogue à l'ubiquitine (SUMO) se lie à une protéine dans une cellule. Cela modifie l'activité de la protéine, ainsi que son emplacement dans la cellule.

Les chercheurs expliquent qu'il existe des enzymes appelées protéases spécifiques de SUMO (SENPs) qui empêchent la SUMO de se fixer aux protéines, ce qui entraîne une réduction de la SUMOylation.

Pour la nouvelle étude, le Dr Hellenbeck et son équipe ont cherché à identifier les molécules susceptibles de bloquer un SENP particulier, appelé SENP2. Leur théorie était que l'inhibition de cette enzyme pourrait entraîner une augmentation de la SUMOylation, qui pourrait protéger les cellules cérébrales contre les dommages causés par une diminution du flux sanguin, comme c'est le cas chez les écureuils terrestres.

"Si nous pouvions seulement activer le processus que les hibernateurs semblent utiliser pour protéger leur cerveau, nous pourrions aider à protéger le cerveau pendant un accident vasculaire cérébral et aider les gens à se rétablir", déclare Joshua Bernstock, étudiant à la maîtrise au Hellenbeck. laboratoire à NINDS.

Cellules cérébrales protégées composées chez la souris

Pour leur étude, les chercheurs ont passé au crible plus de 4 000 molécules dans la collection de petites molécules du Centre national pour la promotion des sciences de la traduction (NCATS) du National Institute of Health (NIH).

Grâce à la modélisation informatique et aux expériences cellulaires, les chercheurs ont identifié huit molécules capables de se lier à SENP2 et d'inhiber son activité.

Lors de nouvelles expériences sur des cellules de rat, les chercheurs ont découvert que deux de ces composés - ebselen et 6-thioguanine - entraînaient une augmentation de la SUMOylation et étaient capables de protéger les cellules privées d'oxygène et de glucose.

Dans des modèles murins, l’équipe a constaté que l’ebselen entraînait une augmentation de la SUMOylation dans le cerveau des rongeurs par rapport à une injection témoin.

Les chercheurs notent que la 6-thioguanine est un médicament de chimiothérapie dont les effets secondaires le rendent impropre au traitement des accidents vasculaires cérébraux. Ils n'ont donc pas testé la molécule dans des modèles murins.

Cependant, l'équipe prévoit de tester ebselen plus avant, dans l'espoir que cela pourrait mener à une stratégie efficace pour prévenir les lésions cérébrales causées par un AVC ischémique.

"Pendant des décennies, les scientifiques ont cherché une thérapie efficace contre les accidents cérébrovasculaires sans succès. Si le composé identifié dans cette étude réduit la mort des tissus et améliore la récupération dans d'autres expériences, il pourrait conduire à de nouvelles approches pour préserver les cellules cérébrales accident vasculaire cérébral."

Francesca Bosetti, Ph.D., directrice de programme chez NINDS

Grâce à ces adorables petits écureuils qui peuplent nos arrière-cours, nous pourrions nous rapprocher d’un nouveau traitement pour l’une des conditions les plus débilitantes en Amérique.