Le rôle du glutamate dans la SLA

En conséquence de la vive discussion au forum de l'ALS Liga autour du rôle du glutamate dans la SLA une révision est donnée au sujet de la connaissance scientifique en ce qui concerne le glutamate à l'origine de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) dans l'article ci-dessous.

Le glutamate est le neurotransmitteur stimulant le plus important dans le cerveau et la moelle dorsale

Dans le cerveau et la moelle dorsale les cellules nerveuses entrent en contact les unes avec les autres par leurs extensions. Pour transporter des signaux électriques d'une cellule à l'autre il n'y a pas de contact électrique (comme dans une prise), mais un contact chimique. L'extension d'une cellule nerveuse sécrète un produit chimique, qui entre en contact avec l'extension de l'autre cellule nerveuse très localement pour le transport du signal. Ceci a lieu par la liaison du produit chimique à un récepteur qui suscite à son tour un signal électrique qui est mené alors vers la seconde cellule nerveuse.

Des produits chimiques guidantes qui sont libérés par une cellule nerveuse et qui stimulent (inhibent) ainsi d'autres cellules nerveuses sont appelés des neurotransmitteurs. Le glutamate est le neurotransmitteur stimulant le plus important. Le fonctionnement du glutamate doit être de très courte durée car la surstimulation des récepteurs de glutamate est nocive (excitotoxicité). Ceci est rendu possible par les cellules glialiques environnantes (surtout des astrocytes) qui peuvent reprendre le glutamate très rapidement par des canaux spécialisés de glutamate (surtout le TEAA2 ou transporteur excitatoire amino acide). Le glutamate repris peut être récyclé par un cycle ingénieux. La cellule glialique la transforme en glutamine, la libére, et des cellules nerveuses environnantes reprennent cette glutamine et la reforme en glutamate, afin qu'elle peut être utilisée à nouveau en tant que neurotransmitteur.

Le rôle du glutamate dans la SLA

Bien que l'on sait depuis plus d'un demi-siècle que le glutamate peut être toxique pour les cellules nerveuses (1), il n'y a que vingt ans que fut décrit pour la première fois que la quantité de glutamate a augmenté dans le liquide cérébro-épinal (2). De plus amples recherches démontrèrent que ceci était dû à une reprise de glutamate diminuée par des astrocytes et plus tard la cause pour cela parut être une diminution du transporter du glutamate TEAA2 dans des astrocytes de patients SLA (3,4). Ainsi, le glutamate des extensions nerveuses qui donnent du nerf aux neurons moteurs dans la corne ventrale sera moins vite repris. L'excès de glutamate qui reste présent dans la proximité des neurons moteurs peut être la raison d'une dégénération de neurons moteurs à cause de l'excès de stimulation des récepteurs du glutamate sur ces cellules nerveuses (excitotoxicité). En effet, les neurons moteurs sont très sensibles à une telle surstimulation, parce qu'ils contiennent un certain type de récepteurs de glutamate qui admettent une forte influx d'iones de calcium (5,6). Une stratégie logique pour protéger est donc d'aller encontre de l'excessive stimulation des récepteurs de glutamate. Ceci se peut de différentes façons: la diminution de libération de glutamate des extensions de nerf (ceci est probablement le mécanisme de fonctionnement du riluzole), la promotion de reprise de glutamate dans des astrocytes (ainsi fonctionne le ceftriaxone, un antibiotique qui fait momentanément l'objet d'une étude chez des patients SLA), ou bloquer temporairement les récepteurs de glutamate sur les neurons moteurs (ceci est le mécanisme de fonctionnement du Talampanel, un médicament qui est momentanément étudié par Teva Pharma).

Le glutamate et l'alimentation

1. Dans le système nerveux central le glutamate est donc un produit indispensable, mais en même temps aussi un produit potentiellement dangereux. Dans le reste du corps le glutamate est également nécessaire. Tout d'abord parce qu'il est un fondement essentiel comme aminoacide des protéines, mais le glutamate en état libre est aussi concerné dans divers procès métaboliques. Dans les papilles de goût de la langue il y a certains types de récepteurs de glutamate qui font que le glutamate présent dans l'alimentation peut être goûté (7). Comme le glutamate a un goût particulier, il est souvent utitlisé en tant qu'amplificateur de goût (E621). Il y a plus de 100 ans le chercheur japonais Kikunae Ikeda découvrit que le glutamate est la raison du goût particulier du bouillon japonais. Ce goût ne pouvait pas être ramené à un des quatre goûts de base et fut donc appelé le cinquième goût ou umami (du japonais 'umai' ou délicieux). De sources naturelles du glutamate sont la viande, le poisson, les oeufs, le fromage, la sauce de soya et certaines légumes. La question se pose si le glutamate dans l'alimentation peut trouver son chemin vers le système nerveux central et être ainsi nocif pour nos cellules nerveuses. Ceci semble peu probable, pour les prochaines raisons. La plus grande quantité de glutamate qui entre dans notre corps par l'alimentation est utilisée comme source d'énergie dans les intestins et n'atteindra donc jamais la trajectoire sanguine (8). Et même le glutamate qui atteint la trajectoire sanguine doit passer, pour entrer dans le cerveau, la barrière sanguino-cérébrale. Cette barrière est formée de cellules qui sont la paroisse intérieure des vaisseaux sanguins dans le cerveau et la moelle dorsal. Elle fait que nos cellules nerveuses ne soient pas exposées à divers produits toxiques. Pour le glutamate aussi, l'accès au système nerveux est réduit et fortement sujet au contrôle. Certains transporteurs dans la barrière sanguino-cérébrale peuvent laisser passer le glutamate, mais uniquement de façon limitée et indépendemment de la quantité de glutamate dans la trajectoire sanguine (9). Le fait que le taux de sang augmente un peu après un repas riche en glutamate n'est donc pas la cause que les cellules nerveuses seront exposées à des valeurs toxiques de glutamate. Il n'y a donc pas de raison de laisser les aliments riches en glutamate ou relevé au goût de glutamate.

Vertaling: Eric De Keyser

Bron: Philip Van Damme

UZ Leuven

Références

1. Lucas DR, Newhouse JP. The toxic effect of sodium L-glutamate on the inner layers of the retina. Arch Ophthalmol 1957e:58;193-204.

2. Rothstein JD, Tsai G, Kuncl RW, Clawson L, Cornblath DR, Drachman DB, Pestronk A, Stauch BL, Coyle JT. Abnormal excitatory amino acid metabolism in amyotrophic lateral sclerosis. Ann Neurol 1990e:28;18-25.

3. Rothstein JD, Martin LJ, Kuncl RW. Decreased glutamate transport by the brain and spinal cord in amyotrophic lateral sclerosis. N Engl J Med 1992e:326;1464-8.

4. Rothstein JD, Van Kammen M, Levey AI, Martin LJ, Kuncl RW. Selective loss of glial glutamate transporter GLT-1 in amyotrophic lateral sclerosis. Ann Neurol 1995e:38;73-84. 5. Carriedo SG, Yin HZ, Weiss JH. Motor neurons are selectively vulnerable to AMPA/kainate receptor-mediated injury in vitro. J Neurosci 1996e:16;4069-79.

6. Van Damme P, Bogaert E, Dewil M, Hersmus N, Kiraly D, Scheveneels W, Bockx I, Braeken D, Verpoorten N, Verhoeven K, Timmerman V, Herijgers P, Callewaert G, Carmeliet P, Van den Bosch L, Robberecht W. From the cover: Astrocytes regulate GluR2 expression in motor neurons and their vulnerability to excitotoxicity. Proc Natl Acad Sci

U S A 2007e:104;14825-30. 7. Beauchamp GK. Sensory and receptor responses to umami: an overview of pioneering work. Am J Clin Nutr 2009e:90;723S-7S. 8. Reeds PJ, Burrin DG, Stoll B, Jahoor F. Intestinal glutamate metabolism. J Nutr 2000e:130;978S-82S.

9. Smith QR, Transport of glutamate and other amino acids at the blood-brain barrier.

J Nutr 2000e:130;1016S-22S.