Combinaison d'études respiratoire chez les animaux

Étude fait avancer le traitement de l'insuffisance respiratoire chez des Patients SLA

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est un trouble neurologique qui touche 5 sur 100 000 personnes dans le monde entier et qui s'avère mortelle dans la plupart des patients dans les 3 à 5 années suivant le diagnostic. La cause la plus fréquente de décès chez des patients SLA est l’échec respiratoire car, lorsque la maladie progresse, elle tue les cellules nerveuses qui contractent le muscle respiratoire.

Bien que les scientifiques ont étudié cette maladie dévastatrice pendant presque deux siècles, ils ont développé peu de traitements efficaces et aucun remède. Pourtant, des progrès sont faits. Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'UW School of Veterinary Medicine montre le potentiel pour deux traitements complémentaires — la thérapie des cellules souches et une exposition intermittente en oxygène à faible teneur, afin de préserver et même de restaurer la capacité respiratoire chez les rats avec une condition similaire à laSLA chez l'homme.

Mitchell

« Cette étude représente une convergence de deux approches différentes que nous pensons qui vont se renforcer mutuellement, » dit Gordon Mitchell, professeur de biosciences comparatives du SVM et coauteur de l'étude.

SLA provoque la paralysie en tuant des motoneurones, les cellules nerveuses qui envoient des impulsions électriques de la moelle épinière vers les muscles pour produire le mouvement. Lorsque la maladie s'attaque à la moelle épinière cervicale, les motoneurones phréniques commencent à mourir et à cesser d'envoyer des signaux par les nerfs phréniques au diaphragme, le muscle respiratoire indispensable à la respiration. Cette dégénérescence conduit à la mort d'insuffisance respiratoire.

Thérapie de cellules souches

Les chercheurs ont testé le potentiel de deux traitements pour s'attaquer au problème de rats de laboratoire dans la phase terminale de la SLA et ont obtenu des résultats très prometteurs. Une partie de l'étude, dirigée par Clive Svendsen, actuellement directeur de l'Institut de médecine régénératrice au Centre médical Cedars-Sinai à Los Angeles, utilise des cellules souches progénitrices de neurones humaines pour réparer l'environnement qui entoure les motoneurones phréniques. Bien que les traitements n'ont pas remplacé les neurones mourants, ils ont ralenti le rythme auquel les cellules sont mortes et aident à préserver la fonction de respiration.

« Les cellules souches humaines ont migré vers les zones de dommages et restauré la production respiratoire, » dit Svendsen, dont l'équipe a effectué les injections de cellules souches au campus de l'UW-Madison alors qu'il était co-directeur du Centre de médecine régénératrice et de cellules souches UW. « Ils semblent qu’elles servent à soutenir ou alimenter les cellules qui empêchent les neurones de mourir. »

Nichols

« Nous avons constaté que les cellules souches n'ont pas besoin d'être juste à côté de cellules nerveuses phréniques pour avoir un impact, », explique Nicole Nichols, stagiaire postdoctorale Parker B. Francis, qui a effectué l'ensemble de l'analyse neurophysiologique de l'étude à la SVM. « Tant qu'elles sont relativement proches, elles peuvent encore avoir un effet thérapeutique. »

C'est une découverte importante pour la translation potentielle en clinique des humains, Nichols a dit, parce qu'elle suggère qu'aussi longtemps que les cellules souches sont injectées à proximité des cellules de nerf phréniques, elles feront leur chemin vers où elles sont nécessaires et ont un effet positif.

Traitement pauvre en oxygène
Pour la deuxième partie de l'étude, Nichols, Mitchell et son équipe ont testé les effets d'un nouveau traitement pauvre en oxygène sur la capacité de survie des neurones moteurs pour générer la respiration. Une hypoxie intermittente aiguë (AIH/HIA) délivre des intervalles d'air contenant des niveaux d'oxygène faible, non dommageable pour déclencher une réponse qui renforce les signaux du neurone moteur. HIA peut aider à stimuler la fonction dans les muscles associés à la respiration et les membres et a été appliquée avec succès dans des cas de lésion médullaire chez les humains. Dans cette étude, la méthode a rétabli la fonction des nerfs phréniques chez les rats à des niveaux normaux, en aidant à rétablir la capacité de respirer malgré la perte d'une quantité importante de cellules de nerfs moteurs.

« C'est fascinant que juste une demi-heure d'exposition au HIA peut avoir un tel effet robuste, » dit Nichols. « HIA améliore effectivement la production des neurones survivants. »

« Ensemble, les résultats nous disent que ces deux traitements ont des potentiels translationnaux complémentaires pour traiter les déficits de la respiration chez des patients SLA, » dit Mitchell.

Mitchell dit que l'étude, qui a été financée par les National Institutes of Health et l' Association ALS, est rare, car la plupart de la recherche SLA et des traitements expérimentaux ciblent la perte de fonction dans les membres des patients, qui ne traite donc pas de la cause la plus fréquente de mortalité chez les patients SLA. « Il n'y a aucune thérapie qui va prolonger leur vie, sauf si elle améliore également la respiration », dit-il.

Encore des travaux à réaliser
Selon Svendsen, les conclusions ont informé d’ autres travaux qui ont des implications plus larges pour les humains. L'Institut de médecine régénératrice de Californie lui a fourni l'aide financière pour concevoir et réaliser un essai chez l'homme qui utilise des cellules souches similaires chez des patients SLA, bien que cette étude portera également sur la partie basse de la moelle épinière et la perte de la fonction de la jambe. En outre, Mitchell et son équipe ont entrepris des études utilisant une méthode similaire de HIA pour aider à améliorer la force des jambes et la marche chez les patients atteints de lésions médullaires modérées.

« En fin de compte, nous aimerions utiliser AIH chez des patients SLA, » dit Nichols. « Si nous pouvons améliorer leur respiration même un petit peu, cela serait un grand pas en avant en augmentant leur qualité de vie. »

L'étude est publiée dans l' American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine.

Nik Hawkins

Traduction : Ligue SLA : Anne

Source : School of Veterinary Medicin