Les Oligodendrocytes ont un rôle important dans le mécanisme de la SLA

Caroline Eykens

Laboratoire de Neurobiologie, Neurologie expérimentale, KU Leuven et le Centre de recherche Vesalius (Vlaams Instituut voor Biotechnologie, VIB), Leuven  

Le besoin des motoneurones en éléments nutritifs est important, ainsi que celui d'un bon soutien de leur structure. Les oligodendrocytes apportent ici une contribution essentielle. Seulement, en cas de SLA, ces cellules dysfonctionnent. Que se passe-t-il avec les oligodendrocytes en cas de SLA ?

La SLA est une maladie incurable caractérisée par la mort sélective des cellules des motoneurones. Ces cellules sont un maillon important de la transmission des commandes du cerveau aux muscles. Ils assurent que nos muscles se contractent lors de l'action et se relâchent au repos. Pour effectuer cette tâche importante, les motoneurones possèdent de longs axones. Cependant, cela exige un soutien de la structure et consomme beaucoup d'énergie. C’est là que les oligodendrocytes entrent dans le jeu. Ces cellules de soutien sont en contact étroit avec les cellules des motoneurones et remplissent une double fonction. D'une part, ils fournissent aux axones un enrobement de myéline grasse, composé de la protéine MBP (Bone Morphogenetic Protein). Ils fournissent ainsi aux motoneurones leur soutien indispensable et leur assurent une conductivité optimale à travers le système nerveux central (Figure 1 (①)). Ils fournissent également des nutriments indispensables aux motoneurones par l'intermédiaire de la protéine transporteur de monocarboxylate MCT-1 (Figure 1 (②)).

Figure 1. Les olygodencrites ont une fonction double.

  
La contribution des souris

De par le monde, des souris SLA sont utilisées comme animaux de laboratoire pour la recherche neurobiologique. Cela permet de mieux comprendre le mécanisme qui est à la base de la SLA. Ces souris présentent, comme certains pALS, une anomalie héréditaire du gène SOD1 (gène codant l’enzyme superoxyde dismutase-1). Les cellules des motoneurones meurent progressivement suite à cette anomalie dans l'ADN. Cela engendre la paralysie et finalement la mort des patients et des souris.

Les oligodendrocytes dysfonctionnent en cas de SLA

Les oligodendrocytes meurent chez ces souris SLA et les pALS avant que la maladie ne se déclare. Les cellules mortes sont remplacées par de nouveaux oligodendrocytes, mais ceux-ci ne fonctionnent pas comme il se doit. Leur production de MBP et de MCT-1 est diminuée. Il en résulte que les cellules des motoneurones perdent une importante source de soutien. On suppose qu'un trajet spécifique pour le signal de croitre en oligodendrocyte fonctionnel à la cellule précurseur de l’oligodendrocyte est bloqué. Nous avons examiné si le blocage de ce trajet chez les souris SLA pourrait avoir un effet bénéfique et confirmer cette hypothèse.

Le blocage du trajet du signal améliore le fonctionnement des oligodendrocytes chez des souris SLA

Nous savons que les oligodendrocytes ne fonctionnent pas correctement en cas de SLA. Le blocage de ce trajet du signal permettrait-il d'améliorer le fonctionnement de ces cellules ? Des recherches ont démontré que, lorsque ce trajet est bloqué à l'aide de manipulations génétiques chez des souris SLA, une augmentation de MBP et MCT-1 est constatée dans la moelle épinière, en comparaison avec les souris SLA où le trajet du signal fonctionne normalement (Figure 2). Puisque les deux protéines donnent une indication sur le fonctionnement des oligodendrocytes, cette constatation indique un meilleur fonctionnement, en cas de SLA, de ces cellules de soutien après le blocage du trajet de ce signal.

Figure 2. Le blocage du trajet de signal améliore le fonctionnement des oligodendrocytes.

La quantité des protéines MBP-(a) et MCT-1(b) dans la moelle épinière de souris SLA et de souris SLA dont le trajet du signal a été bloqué. La protéine GAPDH (glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase) a été utilisée comme contrôle interne. Une augmentation de la quantité de MBP (c) et de MCT-1 (d) chez la souris SLA où le trajet du signal a été bloqué (barres blanches) par rapport aux souris ordinaires (barres noires) a été constatée. Les résultats sont affichés comme ‘unités arbitraires (a.u.)’ et deux souris ont été étudiées par groupe.

En résumé, nous pouvons dire que le blocage de ce trajet du signal améliore le fonctionnement des oligodendrocytes chez les souris SLA. Des recherches ultérieures nous permettront d'évaluer l'impact de cette conclusion sur la progression de la maladie chez les souris SLA génétiquement modifiées. Cette découverte ne nous permettra probablement pas de guérir la maladie, mais peut-être d’en ralentir l’évolution.

Une grande part du budget de la recherche est affectée aux essais sur des souris. Ce projet a été rendu possible grâce au soutien financier d’entre autres la Ligue SLA via son fonds ‘A cure for ALS’. Le laboratoire de neurobiologie est particulièrement reconnaissant pour les contributions de la Ligue SLA et de tous les patients. Cette recherche a été menée en collaboration avec Annelies Nonneman et sous la supervision des professeurs Wim Robberecht et Ludo Van Den Bosch.

Caroline Eykens a reçu pour cette recherche le prix EOS 2013 pour la meilleure thèse en sciences exactes.