Le manque de calcium empêche la communication entre les muscles et les neurones chez des patients SLA

Montréal, Canada

Un manque de calcium chez des poissons zèbre avec une mutation dans la gène SLA TDP-43 semble arrêter la communication entre les muscles et les nerfs. Des scientifiques pensent que les axones des neurones moteurs se ratatineront par cet effet avec la conséquence que la liaison avec le muscle soit rompue.

Des moyens qui ré-ouvrent les canaux calcium dans ces neurones fournissent pas uniquement une réparation de la communication mais font en sorte aussi que les poissons peuvent nager normalement de nouveau. L’examen a été publié dans le « Journal of Neuroscience » du 23 janvier dernier. Des patients SLA dans un degré précoce de la maladie peuvent bénéficier probablement aussi des moyens similaires, selon l’auteur de chef Gary Armstrong qui a fait l’examen dans le labo de Pierre Drapeau de l’université de Montréal au Canada.

Armstrong et Drapeau ont étudié l’influence de TDP-43 sur l’image de la maladie avec l’aide des larves des poissons zèbre. Les neurones de ces animaux font possible d’étudier en un seul jour des centaines de poissons facilement avec l’aide de la technique soi-disant patch-clamp. Ces expériences scientifiques seraient beaucoup plus complexes s’ils auront utilisé des mammifères, raconte Armstrong au Forum SLA. Il a travaillé avec des poissons non-transgène et avec des poissons qui disposent du TDP-43 humain normal ou d’une mutation glycine-368-cystéine qui apparaît aussi chez des êtres humains. Les larves avec le TDP-43 se déplaçaient normalement, mais les poissons mutés nageaient tranquillement et sur de courtes distances quand ils y étaient encouragés.

Pour comprendre pour quelle raison les poissons étaient paralysés, Armstrong a examiné comment leurs neurones moteur et muscles ont réagis aux piquants électriques. Individuellement vu, tous les types des cellules semblaient bien conduire le courant électrique quoique les neurones moteur des poissons mutés étaient vite sur-stimulés. Ce défaut apparaissait lorsque Armstrong fournissait du courant électrique aux neurones et mesurait ensuite le signal final qui a été transmis aux cellules adjacentes des muscles. « La communication était mauvaise presque inexistante, le potentiel final semblait fort diminué, » selon Armstrong. « Cela semble indiquer un défaut de liaison neuromusculaire. »

Une bonne liaison survit uniquement si des signaux sont donnés régulièrement. Armstrong pense qu’une liaison défectueuse fait en sorte que les axons se retirent des synapses ( le liaisons entre les cellules des muscles et des neurones ) et meurent. Cela est un des premiers phénomènes de SLA, aussi bien chez des êtres humains que chez des modèles des animal, et peut même être observé avant que les symptômes soient visibles. Dans le premier stade de la maladie les axons se retirent des plaques motrice ( la liaison entre les cellules des muscles et les tissus neurones moteurs ). Ce phénomène est également visible chez des rongeurs avec TDP-43 muté ou dismutase 1 superoxide (SOD1), un autre gène SLA.

Qu’est-ce que marche mal dans la liaison neuromusculaire chez des poissons avec TDP-43 muté ? Des canaux calcium jouent un rôle important chez des grenouilles lorsque les neurotransmetteurs (ou neuromédiateurs) acétylcholine se dégagent sur la place des jonctions neuromusculaires. L’afflux de calcium aux fins des axons démarre directement comme réaction à un potentiel d’action, selon Armstrong.

Armstrong essayait de différents moyens pour influencer les canaux calcique des poissons. Il découvrait que l’ouverture des canaux calcique mène à la réparation de la fonction des mouvements. Les agonistes expérimentaux ( des substances signaux qui activent des canaux ) FPL 64176 et Bay K 8644 se réparaient chez des poissons mutés le pouvoir de nager et l’endurance à un niveau normal. Aucune de ces substances est approuvée pour des êtres humains. A l’aide des expériences médicales « patch clamp » Armstrong a découvert que les agonistes ont réparé la communication entre le nerf et le muscle à un niveau normal. Il pense que l’ouverture des canaux mène à un afflux plus grand du calcium pendant les potentiels d’action. « Ainsi un plus grand nombre de vésicules ( des ampoules entourées de membrane ) peut être libéré dans la liaison neuromusculaire, » selon Armstrong. Dans un courriel au Forum SLA Hongxia Zhou de l’université Thomas Jefferson à Philadelphia a écrit que « l’examen fournit de nouvelles preuves de la participation des canaux calcium à la naissance de SLA. »

Selon Armstrong des patients SLA pourraient bénéficier des substances pareilles. Il avertissait qu’une teneur élevée de calcium pourrait nuire des cellules neurones. Quelques scientifiques se dirigent pour le traitement de Parkinson aux moyens qui bloquent au lieu d’ouvrir les canaux calciques. Pour des patients dans la dernière stades de SLA l’administration de calcium en surplus pourrait aggraver leur condition, suggère Armstrong. Il propose un traitement périphérique qui se dirige vers les synapses neuromusculaires dans un degré précoce de la maladie et essaie de maintenir ces liaisons aussi longtemps que possible. Un moyen qui ne traverse pas la barrière hémato-encéphalique serait idéal pour ce but, il disait, puisque un moyen pareil peut joindre les liaisons mais a peu d’influence sur le volume du calcium dans les corps cellulaires des neurones.

Malheureusement cette image idéale n’est pas possible à ce moment-ci, même si des scientifiques disposent d’un moyen qu’ils peuvent utiliser chez des êtres humains. Avant que des symptômes SLA deviennent visibles, beaucoup de dégât est causé aux neurones et une diagnose peut durer des mois et des mois. « Il n’y a pas de marqueurs cliniques ou pré-cliniques pour SLA, » écrit Nizar Souayah de l’université de médecine de New Jersy dans un courriel au Forum SLA. « Une intervention pré-clinique n’est pas faisable à ce moment-ci. » Entretemps Armstrong est en train de tester le fonctionnement des moyens auxquels des canaux calcium sont ouverts.

Traduction : Axel Massart

Source : Forum SLA / stopALSnu