Une étude montre la surcroissance et la mort cellulaires mystérieuses dans les modèles SLA

Un chercheur du Packard Center a démontré sur une souris que la SLA provoquait des changements considérables sur un ensemble de cellules immatures qui persistent dans le cerveau adulte et dans la moelle épinière.

Une étude, publiée le 17 novembre dans Neuron, montre que la croissance de ces cellules est anormale et que celles-ci se développent rapidement au début de leur vie. Elles se transforment finalement en cellules matures du système nerveux, appelées oligodendrocytes. Les « oligos » permettent, entre autres, d'accélérer la transmission des impulsions électriques en isolant les cellules nerveuses.

L'équipe de chercheurs a étudié le rôle des cellules NG2+ chez des souris normales. Ils ont utilisé un système original qui leur permet de colorer uniquement les cellules NG2+. Ils peuvent ensuite localiser précisément ces cellules à différents stades de leur développement. Les chercheurs ont découvert que les cellules NG2+ se divisaient dans les tissus adultes, se remplaçant parfois elles-mêmes ou bien formant de nouveaux oligos.

Toutefois, chez les souris souffrant de ce modèle de SLA, les choses ne se passent pas de la même façon, explique Dwight Bergles, expert en neurosciences de Packard et professeur associé à l'École de Médecine de la Johns Hopkins University. (Les souris sont porteuses d'une forme mutante du gène humain SOD1, responsable de la forme familiale de SLA chez certaines personnes.)

« Chez les souris que nous avons étudiées, les cellules NG2+ semblent évoluer très rapidement », déclare M. Bergles. « Elles subissent une division explosive, puis se transforment plus facilement en oligodendrocytes à l'apparence anormale. Ensuite, ces cellules différenciées meurent rapidement de façon inhabituelle. Dans le cas de la SLA, les mécanismes de ralentissement qui contrôlent normalement l'évolution de ces cellules semblent avoir disparu. »

« Cela indique que bon nombre d'oligodendrocytes meurent, avant toute apparition de dégénérescence », explique Shin Kang, premier auteur de l'étude, qui collabore également avec Hopkins. « Les recherches permettent ainsi d'identifier un nouveau facteur important dans la progression de cette maladie. »

Des données provocantes, particulièrement intéressantes, désignent les cellules NG2+ comme la population cellulaire qui prolifère le plus dans la moelle épinière des souris atteintes de SLA, produisant davantage d'oligodendrocytes que les souris normales.

Tous ces oligodendrocytes hyperactifs génèrent de l'activité dans la matière grise du système nerveux central, une région où les cellules principales de la maladie – les neurones moteurs – meurent. On pourrait être tenté d'établir un lien entre ces deux événements, mais celui-ci n'a pas encore été prouvé, expliquent les chercheurs. Un ensemble de recherches antérieures montre qu'après un traumatisme grave du système nerveux central, l'amélioration à court terme de l'activité des NG2+ qui se produit, aide à réduire l'étendue des dommages.

Les chercheurs ne savent pas encore si le changement observé dans ces cellules chez les souris atteintes de SLA joue un rôle protecteur ou s'il accélère la mort des neurones moteurs.

Des études antérieures réalisées sur des cultures de laboratoire ont montré des cellules NG2+ qui agissaient comme des cellules souches, capables de se transformer en cellules de types importants dans le système nerveux. Cela suggère que ces cellules NG2+ pourraient être utilisées pour remplacer les cellules qui meurent à la suite d'une blessure ou d'une maladie. Toutefois, l'équipe de M. Bergles n'a pas découvert de preuve que les cellules se transformaient en autre chose que des oligodendrocytes chez les animaux sains, ni chez les animaux porteurs du gène mutant de la SLA.

« Bien que nous ayons constaté que le potentiel de ces cellules était plus limité que ce que l'on pensait jusqu'à présent, il est peut-être possible d'arriver à modifier leur évolution », déclare M. Bergles. « Nous avons seulement besoin de savoir quels facteurs restreignent leur développement dans le système nerveux central sain. »

Adds Kang : « Ce travail représente bien davantage que la simple confirmation d'une découverte négative concernant ces mystérieuses cellules. Nous avons répondu à une question, mais les nouvelles observations sur la croissance anormale des cellules pourraient aboutir à une compréhension tout à fait nouvelle de la SLA. »

L'étude a été financée par le Centre Packard de Recherches SLA à Johns Hopkins et son organisation, P2ALS, ainsi que par des dons des Instituts Nationaux de la Santé et de l'Association pour les Dystrophies Musculaires.

Les auteurs de l'étude sont D. Bergles, S. Kang, Jason K. Yang, et Jeffrey D. Rothstein de Johns Hopkins. M. Rothstein dirige le Centre Packard de Recherches SLA à Johns Hopkins et co-dirige le Brain Science Institute de Johns Hopkins. Masahiro Fukaya, de la Hokkaido University Graduate School of Medicine, à Sapporo, au Japon a également participé à l'étude.

Traduction : Céline Maes

Source : Packard Center