Les scientifiques de UCLA rétablissent la marche après des lésions de la colonne vertébrale
Une étude révèle que le système nerveux peut se réorganiser et utiliser de nouvelles voies afin de transmettre des ordres au mouvement.
Les lésions de la colonne vertébrale bloquent les voies utilisées par le cerveau afin d’envoyer des messages aux cellules nerveuses contrôlant la marche. Jusqu’aujourd’hui, les médecins croyaient que le seul moyen pour les patients blessés de marcher à nouveau est de redévelopper les longues voies nerveuses qui relient le cerveau à la base de la colonne vertébrale. Pour la première fois, une étude effectuée à UCLA révèle que le système nerveux central peut se réorganiser et suivre de nouvelles voies afin de rétablir la communication cellulaire nécessaire au mouvement.
Publiée dans l’édition de janvier de Nature Medicine, la découverte pourrait mener à de nouvelles thérapies pour le 250,000 américains souffrant de lésions traumatiques de la colonne vertébrale. Selon la Christopher and Dana Reeve Foundation, qui finança l’étude d’UCLA, 10,000 cas supplémentaires se présentent chaque année.
“Imaginez que les longues fibres nerveuses s’étendant entre le cerveau et le bas de la colonne vertébrale sont des autoroutes,” expliqua Dr. Michael Sofroniew, auteur principal et professeur de neurobiologie à la David Geffen School of Medicine à UCLA. “Quand un accident arrive sur l’autoroute, que font les conducteurs? Ils prennent des routes plus étroites. Ces détours ne sont pas aussi rapides, ni directs, mais permettent quand même au conducteur d’arriver à bon port.
“Nous avons observé des éléments similaires dans notre recherche,” ajouta-t-il. “Quand les lésions de la colonne vertébrale bloquent les signaux directs du cerveau, les messages réussissaient, sous certaines conditions, à contourner les lésions. Les messages suivaient une série de connections plus courtes afin de livrer l’ordre du cerveau de bouger les jambes. »
À l’aide d’un modèle de souris, Sofroniew et ses collègues bloquèrent la moitié des longues fibres nerveuses à différents endroits et à différents moments de chaque côté de la colonne vertébrale. En revanche, ils ne touchèrent pas au centre de la colonne vertébrale, contenant une série connectée de voies nerveuses plus courtes. Ces dernières transmettent les informations sur de courtes distances du haut en bas de la colonne vertébrale.
Ce qu’ils découvrirent les surprit.
« Nous sommes enthousiasmés de voir que la plupart des souris ont repris le contrôle de leurs pattes en l’espace de 8 semaines, » déclara Sofroniew. “Elles marchaient plus lentement et avec moins de confiance qu’avant la lésion, mais avaient quand même retrouvé leur mobilité. »
Quand les chercheurs bloquèrent les voies nerveuses courtes au centre de la colonne vertébrale, la capacité de récupération disparut, et les animaux redevinrent paralysés. Ce pas confirma que le système nerveux avait renvoyé les messages du cerveau vers la colonne vertébrale via les voies les plus courtes, et que les cellules nerveuses sont vitales à la guérison de l’animal.
“Quand j’étais étudiant en médecine, mes professeurs m’apprirent que le cerveau et la colonne vertébrale sont forgés à la naissance et ne peuvent pas s’adapter aux lésions. Une atteinte sévère à la colonne vertébrale voulait dire la paralysie permanente,” indiqua Sofroniew.
“Cette vision pessimiste a changé en mon temps, et nos conclusions viennent grossir les rangs des recherché révélant que le système nerveux peut se réorganiser après des lésions,” ajouta-t-il. “Nous avons démontré que le corps peut utiliser des voies nerveuses alternatives afin de transmettre les instructions contrôlant la marche.”
Le pas suivant de l’équipe de UCLA sera d’apprendre à induire la croissance cellulaire dans la colonne vertébrale et de former de nouvelles voies se connectant à travers et autour de l’endroit de la lésion, permettant au cerveau de diriger ces cellules. Si les chercheurs réussissent, les conclusions mèneraient au développement de nouvelles stratégies visant à rétablir la mobilité après des atteintes de la colonne vertébrale.
“Notre étude a identifié des cellules que nous pouvons viser afin d’essayer de rétablir la communication entre le cerveau et la colonne vertébrale,” expliqua Sofroniew. “Si nous pouvions utiliser des connexions nerveuses existantes au lieu d’essayer de rendre le système nerveux à son aspect premier, datant d’avant les lésions, notre travail de réparation des lésions de la colonne vertébrale en serait plus simple.”
L’atteinte de la colonne vertébrale implique la lésion des nerfs compris dans le canal vertébral; la plupart des blessures résultent d’un traumatisme de la colonne vertébrale. Ceci affecte la capacité du cerveau à envoyer et recevoir des messages en dessous de l’emplacement des lésions, aux systèmes contrôlant la respiration, le mouvement et la digestion. En général, les patients sont atteints d’une paralysie plus grande quand les lésions sont situées plus haut dans la colonne vertébrale.
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