Sujet: Sialidase - enzyme favorisant la repousse axonale

[TDelrieu]

Mer 9 juin 2010

Amélioration de la récupération après une lésion de la moelle épinière ; des rats traités récupèrent le contrôle de leurs membres

BALTIMORE, 9 Juin (AScribe Newswire) - Une fois endommagés, les nerfs de la moelle épinière ne peuvent pas normalement se régénérer et le seul médicament approuvé pour le traitement de ces lésions ne permet pas la repousse nerveuse. Une publication cette semaine dans Early Edition of the Proceedings of the National Academy of Sciences, par des chercheurs de la Johns Hopkins University School of Medicine montre que des rats blessés médullaires traités avec une enzyme, sialidase, améliore la repousse nerveuse et la récupération des fonctions motrices.

«C'est la première étude fonctionnelle montrant une amélioration du comportement suite à une lésion de la moelle épinière par l’administration de sialidase», explique le Dr. Ronald Schnaar, professeur de pharmacologie et des sciences moléculaires à la Johns Hopkins. "Sialidase a des propriétés attrayantes du point de vue d’un développement de médicament humain."

Sialidase est une enzyme bactérienne qui élimine des groupes chimiques spécifiques se trouvant sur la surface des cellules nerveuses. Ces groupes chimiques fonctionnent normalement à stabiliser les cellules, mais aussi à agir pour empêcher la régénération des nerfs.

L'équipe s’est basée sur des recherches antérieures où ils avaient découvert que le traitement du sialidase améliorait la croissance des nerfs dans un greffon. «Nous avons voulu aller plus loin et examiner le modèle animal le plus pertinent pour les lésions médullaires chez l'homme», a dit Schnaar. «En général, dans les accidents par exemple, la vertèbre se déplace et pince la moelle épinière, en la sectionnant comme vous le feriez en pinçant un spaghetti cuit." Donc, ils ont traité des rats après une lésion de la moelle épinière par impact en injectant le sialidase directement sur le site des blessures.

Les rats avec les blessures d'impact dorsales - assez importantes pour perdre la fonction des membres arrière - ont reçu des injections de sialidase directement dans la moelle épinière, immédiatement après la lésion. Les chercheurs ont ensuite implanté chez chaque rat une petite pompe qui a injecté un flux régulier de sialidase directement dans la blessure pendant deux semaines, en espérant que cela permettrait aux nerfs blessés une récupération et de promouvoir la repousse. Ils ont ensuite laissé les rats récupérer pendant encore trois semaines avant d'évaluer le degré de récupération.

En utilisant une échelle d’évaluation en 21 points, où l'échelle à zéro représente la paralysie et 21 le fonctionnement normal, l'équipe de chercheurs ont évalué les rats traités et non traités sur un éventail de fonctions, y compris s’ils pouvaient lever leurs pattes du sol et s’ils coordonnaient leurs mouvements. La blessure initiale a mis tous les rats à un score inférieur à quatre, et tous les rats, traités ou non, ont quelque peu récupéré à la fin de deux semaines. À la fin de cinq semaines, la plupart des rats non traités marquaient un score de 12 ou moins, tandis que les rats traités marquaient un score supérieur 15. "La différence du contrôle de la coordination des membres a été le plus remarquable», a dit Schnaar.

En plus du contrôle moteur, les lésions de la moelle épinière peuvent causer d'autres problèmes du système nerveux, y compris la perte de la capacité de contrôler la pression artérielle et la fréquence cardiaque. Pour voir si le traitement du sialidase améliorerait suffisamment les connexions nerveuses pour remédier à ces problèmes, l'équipe a mesuré les circuits nerveux qui contrôle la pression sanguine chez les rats traités et non traitées. Ils ont constaté que les animaux traités avaient un meilleur contrôle de la tension artérielle. "Nous interprétons cela comme une amélioration de la communication dans la moelle épinière», explique Schnaar.

Enfin, l'équipe a examiné les terminaisons nerveuses au microscope et a constaté que, de fait, les nerfs traités montraient une augmentation du nombre de «germes» aux extrémités nerveuses, ce qui, selon Schnaar, fournit les preuves anatomiques en plus de la preuve fonctionnelle que «quelque chose s’est passé ».

"Le positif est que nous avons montré une récupération fonctionnelle dans un modèle animal pertinent de lésions de la moelle épinière», explique Schnaar. "Cela étant dit, nous n'avons pas fait d'études de toxicité complètes sur ces rats, lesquelles sont nécessaires avant de penser à emprunter le long chemin vers un médicament pour les humains ; l'efficacité chez l'animal ne se traduit pas nécessairement chez les humains."


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Wed Jun 9 08:09:56 2010 Pacific Time

Improving Recovery From Spinal Cord Injury; Treated Rats Regain Limb Control

       BALTIMORE, June 9 (AScribe Newswire) -- Once damaged, nerves in the spinal cord normally cannot grow back and the only drug approved for treating these injuries does not enable nerve regrowth. Publishing online this week in the Early Edition of the Proceedings of the National Academy of Sciences, researchers at the Johns Hopkins University School of Medicine show that treating injured rat spinal cords with an enzyme, sialidase, improves nerve regrowth, motor recovery and nervous system function.

       "This is the first functional study showing behavioral improvement below a spinal cord injury by the delivery of sialidase," says Ronald Schnaar, Ph.D., a professor of pharmacology and molecular sciences at Johns Hopkins. "Sialidase has properties that are appealing from the human drug development point of view."

       Sialidase is a bacterial enzyme that removes specific chemical groups found on the surface of nerve cells. The chemical groups normally function to stablize the cells, but also act to prevent nerve regeneration.

       The team built upon earlier research where they disovered that sialidase treatment improved the growth of nerves into a graft. "We wanted to take this further and look at the animal model most relevant to human spinal cord injury," says Schnaar. "Typically, in motor vehicle accidents for example, vertebra shift and pinch the spinal cord, severing the long spinal nerve axons like you would if you pinched a piece of wet spaghetti." So they treated rats after a spinal cord impact injury by injecting sialidase directly to the injury site.

       Rats with lower-back impact injury - severe enough to lose hind-limb function - were injected with sialidase directly over the spinal cord immediately following injury. The researchers then implanted into each rat a small pump that delivered a steady stream of sialidase directly to the injury over the course of two weeks, hoping that bathing the injured nerves in the enzyme would help their recovery and promote regrowth. They then let the rats recover for another three weeks before assessing the degree of recovery.

       Using a well-established, 21-point scale where zero represents paralysis and 21 is normal function, the team of researchers assesed treated and untreated rats for a range of functions including whether they could lift their feet off the ground and whether they had coordinated leg movements. The initial injury rendered all rats to score below four, and all rats, treated or not, recovered somewhat by the end of two weeks. By the end of five weeks after injury most untreated rats scored 12 or less, while most treated rats scored better than 15. "The difference in coordination control was most remarkable," says Schnaar.

       In addition to motor control, spinal cord injury can cause other nervous system problems, including losing the ability to control blood pressure and heart rate. To see if sialidase treatment improved nerve connections enough to remedy these problems, the team measured the nerve circuits that control blood pressure in treated and untreated rats. They found that treated animals improved blood pressure control. "We interpret this as improved communication in the spinal cord," says Schnaar.

       Finally, the team looked at the nerve ends under a microscope and found that indeed, treated nerves showed an increased number of "sprouted" nerve ends, which according to Schnaar, provided anatomical evidence to add to the functional evidence that "something is going on."

       "The positive is that we have shown functional recovery in a relevant animal model of spinal cord injury," says Schnaar. "That being said, we haven't done full toxicity studies on these rats, which definitely needs to be done before we think about taking the long road into using this as a drug in people; efficacy in animals also doesn't necessarily translate to humans."

       This study was funded by the National Institutes of Health and by the PhRMA Foundation.

       Authors on the paper are Andrea Mountney, Matthew R. Zahner, Ileana Lorenzini, Martin Oudega, Lawrence P. Schramm and Ronald L. Schnaar, all of Johns Hopkins. Martin Oudega also was a member of the International Center for Spinal Cord Injury at the Hugo W. Moser Research Institute of Kennedy Krieger.

       On the Web:

       Proceedings of the National Academy of Sciences, Early Edition: http://www.pnas.org/content/early/recent

       Ronald Schnaar: http://www.hopkinsmedicine.org/schnaar/

       Department of Pharmacology and Molecular Sciences: http://www.hopkinsmedicine.org/pharmacology/index.html


Source : http://newswire.ascribe.org/cgi-bin/behold.pl?ascribeid=20100609.062715&time=08%2009%20PDT&year=2010&public=0

[TDelrieu]

Journal du Johns Hopkins University
5 Mars 2007
 
JHM Alliance récompense la promotion du développement technologique

JHM Alliance for Science and Technology Development, un groupe d’hommes d'affaires qui aide la faculté de médecine en commercialisant leurs inventions, a attribué 50.000$ à Ronald L. Schnaar, professeur de pharmacologie, de sciences moléculaires et de neurologie, et Anirban Maitra, professeur associé de pathologie, d'oncologie et de médecine génétique.

Les récompenses de JHM Alliance soutiennent le développement de nouvelles technologies pour accélérer leur mise sur les marchés de la santé et de la biotechnologie.

"Nous sommes très heureux de cette récompense d'Alliance", a dit Schnaar. Cela nous aidera à achever les études précliniques en cours et à faire passer notre découverte vers des essais cliniques."

Schnaar et son équipe ont incité à repousser, avec succès, les nerfs lésés du cordon médullaire de rats après des lésions, en traitant les extrémités des nerfs avec une enzyme bactérienne naturelle, la sialidase. Sialidase interagit avec les molécules qui arrêtent normalement la croissance des fibres nerveuses dans le cordon médullaire.

Il n'y a actuellement aucune thérapie approuvée pour faire repousser les nerfs après des lésions du cordon médullaire. La contusion du cordon médullaire, la forme la plus commune de lésions du cordon médullaire chez l'homme, se produit généralement quand les vertèbres déplacées impactent violemment le cordon médullaire et pincent les nerfs à l'intérieur.

L'équipe de Schnaar a traité des cordons médullaires blessés de rats après une contusion expérimentale qui a causé la perte de fonction des pattes arrières. Dans une étude préliminaire, ils ont constaté que les rats traité par la sialidase ont regagné le mouvement coordonné des membres, amélioré sur tapis roulant.

"Un traitement comme la sialidase pourrait potentiellement aider les 100.000 personnes souffrant de lésions traumatiques du cordon médullaire dans le monde tous les ans", a-t-il dit.


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The newspaper of The Johns Hopkins University
March 5, 2007 | Vol. 36 No. 24
 
JHM Alliance Awards Foster Technology Development

The JHM Alliance for Science and Technology Development, a group of high-level business executives that assists School of Medicine faculty in commercializing their inventions, has awarded $50,000 each to Ronald L. Schnaar, professor of pharmacology and molecular sciences and of neuroscience, and Anirban Maitra, associate professor of pathology, oncology and genetic medicine.

The so-called Alliance awards support the development of new technologies to speed their entrance to health care and biotechnology markets.

"We are thrilled about this Alliance award," Schnaar said. It will help us complete ongoing preclinical studies and move our discovery toward clinical trials."

Schnaar and his team successfully coaxed damaged and severed spinal cord nerves in rats to regrow after injury by treating the nerve ends with a natural bacterial enzyme, sialidase. Sialidase interferes with molecules in the spinal cord that normally stop nerve fibers from growing.

There currently is no approved therapy to get nerves to regrow after spinal cord injury. Spinal cord contusion, or bruising, the most common form of spinal cord injury in humans, generally occurs when dislodged backbones violently impact the spinal cord and pinch the nerves inside.

Schnaar's team treated injured spinal cords in rats after an experimental contusion that caused loss of hind leg function. In a pilot study, they found that rats treated with sialidase regained coordinated hind leg movement, improved stepping and some weight bearing.

"A treatment like sialidase could potentially help the 100,000 people who suffer traumatic spinal cord injury worldwide each year," he said. (...)


Source : http://www.jhu.edu/~gazette/2007/05mar07/05allian.html

[grimault]

Bonjour
à priori une autre enzyme...

12/07/2006

Lésions des racines nerveuses

Une enzyme qui favorise la repousse axonale

POUR L’INSTANT testée chez le rat, une enzyme a permis de favoriser la repousse de nerfs après leur section au niveau de la racine. L’implication directe, pour le moment, porterait sur les pathologies traumatiques avec arrachement de nerfs. L’enzyme découverte par les chercheurs américains de l’université du Michigan (équipe de Ronald Schnaar) est la sialidase. Issue d’une bactérie, elle fait partie des substances susceptibles de bloquer l’action des inhibiteurs de la repousse axonale. Il faut se souvenir que, s’il existe bien une repousse nerveuse au niveau périphérique, au niveau cérébral et spinal, elle est freinée par des systèmes de régulation extrêmement puissants. Ils sont destinés à éviter, dans ces secteurs très riches en fibres nerveuses, des repousses et des connexions anarchiques.

L’équipe a testé la sialidase, entre autres, sur un modèle animal d’arrachement du plexus brachial, tel qu’il peut survenir au cours d’un accident de la voie publique. Après section, les chercheurs ont transplanté un nerf d’un membre postérieur sur la moelle. Grâce à une pompe, trois enzymes différentes ont été injectées en continu localement. Un lot de rats sous solution saline a servi de témoin.

Traités par la sialidase. Au bout de 4 semaines, le groupe de rongeurs traités par la sialidase avait deux fois plus de nouvelles fibres nerveuses que les témoins. De plus, l’équipe a constaté que la repousse s’effectuait à partir des cellules nerveuses médullaires.

Les prochaines étapes du travail vont porter sur la qualité du contrôle musculaire par ces nerfs nouveaux. L’équipe s’y est déjà attelée. De même, la sialidase va être testée dans le traitement d’autres lésions médullaires.

Yang L et coll. « Proceedings of the National Academy of Sciences », 18 juillet 2006.

Source :
http://www.neuropsy.fr/information/index.cfm?fuseaction=ViewArtThemesActu...

  jean-marc