Sujet: Combinaisons thérapeutiques avec NT-3 (neurotrophin-3)

[chris26]

Bonjour

Comprendre pour mieux gérer la suite, une info encourageante 

Merci Thierry 

Amitié

Chris

[TDelrieu]

Découverte des bonnes connexions après les lésions de la moelle épinière

2-Août-2009

Une étape importante a été franchie dans la recherche des lésions de la moelle épinière par des scientifiques de l'University of California, San Diego School of Medicine. Ils ont démontré que les axones qui repoussent peuvent être guidés vers leurs cibles correctes et reformer des connexions après des lésions de la moelle épinière. Leurs résultats seront publiés dans le journal Nature Neuroscience le 2 août.

Ces dernières années, les chercheurs ont prouvé que les fibres nerveuses lésées de la moelle épinière, appelés axones, peuvent être induits à repousser dans et au delà des sites lésionnels expérimentaux. Mais une question clé était comment ces axones, atteignant l'extrémité d'un site lésionnel, peuvent être guidés vers leurs cibles cellulaires correctes une fois confrontés aux millions de cibles potentielles. De plus, ces axones peuvent-ils former les raccordements électriques fonctionnels appelés synapses ?

« La capacité de guider ces axones vers une cible correcte a toujours été un point d'importance cruciale pour la traduction des thérapies de régénération aux humains », a dit Mark Tuszynski, professeur de neurologie et directeur du Center for Neural Repair at UC San Diego. « Tandis que nos résultats sont très encourageants à cet égard, ils accentuent également la complexité à reconstituer la fonction dans la moelle épinière blessée. »

L'étude de l'Uc San Diego a étudié la régénération des axones sensoriels dans des modèles de rat de lésions de la moelle épinière. Les systèmes sensoriels du corps envoient des axones– des longues projections des neurones–dans la moelle épinière pour donner l'information concernant le contact, la position, et la douleur. Beaucoup d'axones sensoriels sont couverts par une gaine de myéline isolante qui aide la transmission de ces impulsions au cerveau.

Dans certaines lésions de la moelle épinière, les axones sont sectionnés et la gaine de myéline endommagée. La perte de ces systèmes a comme conséquence une incapacité à sentir le corps. Les axones ne sont plus reliés à leurs cibles dans le cerveau, ce qui empêche les impulsions électriques d'atteindre le système nerveux central.

Les scientifiques de l'Uc San Diego ont prouvé que des axones peuvent être guidés jusqu’aux cibles correctes en utilisant un type d'hormone chimique appelé facteur de croissance. L'équipe a utilisé un facteur de croissance du système nerveux, la neurotrophin-3 (NT-3), pour guider les axones sensoriels vers leurs cibles appropriées et pour aider à la formation des synapses. La régénération a necessité deux autres traitements en même temps : placer un pont cellulaire dans le site lésionnel pour supporter la croissance axonale, et un traitement « stimulant » au neurone lésé ce qui a allumé les gènes de la régénération pour la nouvelle croissance axonale.

Quand le facteur de croissance a été placé dans la cible correcte comme un signal de guidage, les axones y ont repoussé et ont formé des synapses. Quand le facteur de croissance a été placé dans une fausse cible, les axones ont également suivi le facteur de croissance et se sont développés dans la fausse région.

En utilisant des systèmes d’images à haute résolution, les scientifiques ont prouvé que les axones guidés jusqu’à la cellule correcte ont formé avec précision les synapses qui étaient sur la cellule cible. Ces axones présentaient ces vésicules arrondis– petits paquets à l'extrémité de l'axone contenant les messagers chimiques nécessaires pour transmettre l'activité électrique dans le circuit récemment formé.

Néanmoins, les raccordements n'étaient pas électriquement en activité. Une étude additionnelle a indiqué la raison probable de ceci : les nouveaux axones n'étaient pas couverts de myéline, la substance isolante du système nerveux.

« La reconstitution des circuits nerveux est complexe, exigeant plusieurs thérapies en combinaison pour réaliser la régénération axonale dans et au delà du site lésionnel », a dit Tuszynski. « Mais, comme un circuit électrique a besoin d'isolant afin qu’il ne court-circuite pas, il s'avère que ces axones nécessitent la restauration de la gaine de myéline pour reconstituer finalement la fonction ». Ce sera la prochaine étape de recherche de l'équipe.


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Finding the right connection after spinal cord injury

2-Aug-2009
            
In a major step in spinal cord injury research, scientists at the University of California, San Diego School of Medicine have demonstrated that regenerating axons can be guided to their correct targets and re-form connections after spinal cord injury. Their findings will be published in the advance online edition of the journal Nature Neuroscience on August 2.

In the last few years, researchers have shown that the severed wires of the spinal cord, called axons, can be induced to regenerate into and beyond sites of experimental spinal cord injury. But a key question has been how these regenerating axons, on reaching the end of an injury site, can be guided to a correct cell target when faced with millions of potential targets. Further, can regenerating axons form functional, electrical connections called synapses?

"The ability to guide regenerating axons to a correct target after spinal cord injury has always been a point of crucial importance in contemplating translation of regeneration therapies to humans," said senior author Mark Tuszynski, MD, PhD, professor of neurosciences and director of the Center for Neural Repair at UC San Diego, and neurologist at the Veterans Affairs San Diego Health System. "While our findings are very encouraging in this respect, they also highlight the complexity of restoring function in the injured spinal cord."

The UC San Diego study looked at regenerating sensory axons in rat models of spinal cord injury. Sensory systems of the body send axons – long, slender projections of the neuron – into the spinal cord to convey information regarding touch, position, and pain. Many sensory axons are covered by an insulating myelin sheath which helps these impulses travel efficiently to the brain.

In certain spinal cord injuries, the axons are severed and the myelin sheath damaged. Loss of these systems results in an inability to feel or sense the body. The axons can no longer link to their targets in the brain, which blocks the electrical impulses from reaching the central nervous system.

The UC San Diego scientists showed that regenerating axons can be guided to correct targets using a type of chemical hormone called a growth factor. The team utilized a type of chemical hormone, a nervous system growth factor called neurotrophin-3 (NT-3), to guide regenerating sensory axons to the appropriate target and support synapse formation. Regeneration required two other treatments at the same time: placing a cell bridge in the spinal cord injury site to support axon growth, and a "conditioning" stimulus to the injured neuron that turned on regeneration genes for new growth.

When the growth factor was placed in the correct target as a guidance cue, axons regenerated into it and formed synapses. When the growth factor was placed in the wrong target, axons also followed the growth factor and grew into the wrong region.

Using high-resolution imaging systems, the scientists showed that regenerating axons guided to the correct cell formed synapses that were precisely on target. These axons contained rounded vesicles – small packets at the end of the axon, packed with the chemical messengers needed to support electrical activity in the newly formed circuit.

Nonetheless, the connections were not electrically active. Additional study revealed the likely reason for this: the regenerating axons were not covered in myelin, the insulating material of the nervous system.

"Restoring axonal circuitry is complex, requiring several concurrent therapies to achieve axonal regeneration into and beyond a spinal cord lesion site," said Tuszynski. "But, just as an electrical circuit needs insulation so it doesn't short-circuit, it appears that these regenerating axons require restoration of the myelin sheath to ultimately restore function." This will be the next step in the team's research.


Source : http://www.eurekalert.org/pub_releases/2009-08/uoc--ftr072809.php

[kavi69]

 

un petit espoir, merci

[TDelrieu]

8/10/2006
Wise Young
Administrateur du Forum "CareCure"

Étude des effets de la "cicatrice chronique" sur la croissance axonale dans les lésions du cordon médullaire

Une des questions les plus fréquemment posées sur ce forum concerne ce qui devrait être fait à propos de la "cicatrice" au site de la lésion. J'ai toujours répondu que la "cicatrice" à l'emplacement de la lésion est différente de ce que nous considérons comme une cicatrice sur la peau ou d'autres tissus, en cela que ce n'est pas une cicatrice fibreuse, mais qui se compose la plupart du temps d'astrocytes ou de cellules gliales. Quelques scientifiques appellent ceci une "cicatrice gliale" mais je me suis opposé à une telle terminologie parce que, en tant qu'ancien chirurgien, je pense à la cicatrice comme étant produit par des fibroblastes, ce qui implique le collagène.
De toute façon, cette étude très intéressante du laboratoire du Dr. Tuszynski suggère que les cicatrices gliales ne produisent pas de barrières impénétrables à la croissance axonale. Ils ont transplanté des cellules stromales de moelle osseuse dans le cordon médullaire cervical de rats, et ont examiné ensuite la croissance des axones à travers la "cicatrice". En dépit d’une astrocytose étendue autour du site de la lésion, avec un dépôt dense de la molécule inhibitrice de la matrice extracellulaire NG2 (une forme de chondroitin-6-sulfate-protéoglycane), ils ont constaté que les axones se sont développés à travers l'emplacement de la lésion, en particulier quand ils ont stimulé la croissance avec du NT-3 (qui est d'ailleurs la neurotrophine que le lithium semble stimuler dans les cellules souches ombilicales. Voir Réseau d'essais cliniques en Chine – ChinaSCINetwork). Les auteurs concluent que la "cicatrice chronique" ne crée pas de barrières impénétrables à la croissance axonale.

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30 sept 2006
Régénération axonale à travers des cicatrices et dans les sites des lésions chroniques du cordon médullaire.

Lu P, Jones LL, Tuszynski MH.

Department of Neurosciences-0626, University of California, San Diego, 9500 Gilman Drive, La Jolla, CA 92093, USA; Veterans Affairs Medical Center, San Diego, CA 92161, USA.

Il est supposé que des inhibiteurs cellulaires et extracellulaires limitent la croissance axonale après les lésions chroniques de la moelle épinière (LME), opposant l'axone avec une combinaison d'astrocytose et des inhibiteurs de la matrice extracellulaire qui constituent collectivement la "cicatrice" chronique. Pour examiner si l'environnement chroniquement blessé est fortement inhibiteur à la régénération axonale, nous avons greffé des cellules stromales autologues de moelle osseuse (MSCs) dans les sites mi-cervicaux de LME de rats adultes,  de 6 semaines post-lésion sans ablation de la "cicatrice chronique". Des sujets supplémentaires ont reçu des MSCs génétiquement modifiés pour exprimer la neurotrophine-3 (NT-3), fournissant localement un stimulus supplémentaire à la croissance axonale. L'analyse anatomique 3 mois post-lésion a révélé l‘astrocytose étendue une astrocytose étendue autour du site de la lésion, ainsi qu’un dépôt dense de la molécule inhibitrice de la matrice extracellulaire NG2. En dépit de cet environnement inhibiteur, les axones ont pénétré le site de la lésion à travers la cicatrice chronique. Une importante régénération axonale s'est produite dans les cavités de la lésion chronique exprimant NT-3. Notamment, la régénération des axones se sont préférentiellement associés aux surfaces des cellules de Schwann exprimant les substrats inhibiteurs NG2 et les substrats permissifs L1 et NCAM dans le site de la lésion. Collectivement, ces résultats indiquent que les facteurs inhibiteurs présents dans les sites des LME chroniques ne créent pas de barrières impénétrables, et que l'inhibition peut être contrecarrée par des signaux locaux en produisant une importante croissance axonale même sans enlever le tissu de la cicatrice chronique.


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8/10/2006
Wise Young
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Study of the effects of "chronic scar" on axonal growth in spinal cord injury

One of the most frequently asked questions on this site is what should be done (if anything) about the "scar" at the injury site. I have always answered that the "scar" at the injury site is different from what we would normally consider a scar on the skin or other tissues, that it is not a fibrous scar but one that is composed of mostly astrocytes or glial cells. Some scientists call this a "glial scar" but I objected to such terminology because, as a former surgeon, I think of scar as being produced by fibroblasts and involve collagen. In any case, this very interesting study from the Tuszynski laboratory suggests that glial scars do not produce inpenetrable barriers to axonal growth. They transplanted bone marrow stromal cells in the cervical spinal cord of rats and then examined axonal growth through the "scar". Despite extensive astrocytosis around the lesgion site with dense deposition of the inhibitory extracellular matrix molecule NG2 (a form of chondroitin-6-sulfate-proteoglycan), they found that axons grew through the lesion site, particularly when they stimulated the growth with NT-3 (which by the way is something that lithium seems to stimulate the production of in umbilical cord blood). They authors conclude that the "chronic scar" does not create inpenetrable barriers to axonal growth.

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2006 sept 30
Axon regeneration through scars and into sites of chronic spinal cord injury.

Lu P, Jones LL, Tuszynski MH.

Department of Neurosciences-0626, University of California, San Diego, 9500 Gilman Drive, La Jolla, CA 92093, USA; Veterans Affairs Medical Center, San Diego, CA 92161, USA.

Cellular and extracellular inhibitors are thought to restrict axon growth after chronic spinal cord injury (SCI), confronting the axon with a combination of chronic astrocytosis and extracellular matrix-associated inhibitors that collectively constitute the chronic "scar." To examine whether the chronically injured environment is strongly inhibitory to axonal regeneration, we grafted permissive autologous bone marrow stromal cells (MSCs) into mid-cervical SCI sites of adult rats, 6 weeks post-injury without resection of the "chronic scar." Additional subjects received MSCs genetically modified to express neurotrophin-3 (NT-3), providing a further local stimulus to axon growth. Anatomical analysis 3 months post-injury revealed extensive astrocytosis surrounding the lesion site, together with dense deposition of the inhibitory extracellular matrix molecule NG2. Despite this inhibitory environment, axons penetrated the lesion site through the chronic scar. Robust axonal regeneration occurred into chronic lesion cavities expressing NT-3. Notably, chronically regenerating axons preferentially associated with Schwann cell surfaces expressing both inhibitory NG2 substrates and the permissive substrates L1 and NCAM in the lesion site. Collectively, these findings indicate that inhibitory factors deposited at sites of chronic SCI do not create impenetrable boundaries and that inhibition can be balanced by local and diffusible signals to generate robust axonal growth even without resecting chronic scar tissue.

Source : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&dopt=Citation&list_uids=17014846

[TDelrieu]

Wise Young
Administrateur

Posté le 18-02-05
Le laboratoire de Giles W. Plant a transplanté des cellules gliales engainantes olfactives, génétiquement modifiées pour exprimer la neurotrophine-3 (NT-3), dans des cordons médullaires après une hémisection cervicale. Ces cellules ont été injectées juste après les lésions, et les auteurs ont constaté que les rats présentaient de plus petits volumes de lésions à 3 mois, ainsi que des preuves de régénération.


Ruitenberg MJ, Levison DB, Lee SV, Verhaagen J, Harvey AR and Plant GW (2005).

L'expression de NT-3 par des cellules gliales engainantes olfactives génétiquement modifiées, favorise la protection et la régénération spinale. Des vecteurs adénoviraux du cerveau (AdV) codant la neurotrophine-3 (AdV-NT-3), ou le marqueur de l'enzyme bactérienne bêta-galactosidase (gène LacZ) ont été employés pour la transduction sur des cellules gliales engainantes olfactives (OEGs) en cultures. Les OEGs génétiquement modifiées ont exprimé des niveaux élevés de neurotrophines recombinantes (…). L'activité biologique de NT-3 a été déterminée dans l’analyse de ganglions nerveux d’une racine dorsale. Des suspensions de cellules ont été injectées dans le cordon médullaire de 344 rats « Fischer » adultes juste après une transection cervicale unilatérale (C4) de la région corticospinale. Les animaux transplantés ont reçu un total de 200 000 cellules : d’OEGs génétiquement modifiées avec des vecteurs AdV codant NT-3 ou LacZ, ou d’OEGs non- modifiées.
À 3 mois après, les volumes des lésions étaient sensiblement plus réduits chez tous les rats transplantés avec des OEGs, en comparaison avec les rats d’un groupe contrôle (placebo). Le traçage antérograde des projections de la région corticospinale, provenant du cortex sensorimoteur contralatéral, a montré un nombre sensiblement plus grand d'axones distaux de la région corticospinale dans des rats transplantés avec des OEGs/NT-3.
L'analyse comportementale a été faite sur tous les rats en utilisant une évaluation de la locomotion, et l’atteinte des membres avec la notation de mouvements Eshkol-Wachman. L'analyse des tests comportementaux n'a indiqué aucune différence significative de rétablissement entre les groupes expérimentaux, bien que l'analyse des mouvements ait indiqué que des mécanismes compensatoires possibles se produisaient après l’implantation d'OEGs.
Les résultats démontrent que la transplantation d'OEGs peut favoriser la protection du tissu nerveux après des lésions, mais qu’après une modification génétique appropriée, ces cellules OEGs deviennent bien plus efficaces en favorisant la survie/régénération sur de longues distances d’axones adultes issus de lésions de la région corticospinale.

Red's Spinal Cord Research Laboratory, School of Anatomy and Human Biology, The University of Western Australia, Crawley, Perth, Western Australia, Australia; Western Australian Institute for Medical Research and UWA Centre for Medical Research, The University of Western Australia, Crawley, Perth, Western Australia, Australia; Graduate School for Neurosciences Amsterdam, Neuroregeneration Laboratory, Netherlands Institute for Brain Research, Amsterdam, The Netherlands.

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Wise Young
Administrator
   
posted 02-18-05 06:45 PM
The laboratory of Giles W. Plant transplanted olfactory ensheathing glia that were genetically modified to express neurotrophin-3 into spinal cord that have had a cervical spinal cord hemisection. The cells were injected immediately after the injury and the authors found that the rats had smaller lesion volumes at 3 months and also evidence of regeneration.

quote:
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Ruitenberg MJ, Levison DB, Lee SV, Verhaagen J, Harvey AR and Plant GW (2005).

NT-3 expression from engineered olfactory ensheathing glia promotes spinal sparing and regeneration. Brain Summary Adenoviral (AdV) vectors encoding neurotrophin-3 (AdV-NT-3) or the bacterial marker enzyme beta-galactosidase (LacZ gene) were used to transduce olfactory ensheathing glia (OEG) cultures. AdV vector-transduced OEG expressed high levels of recombinant neurotrophin as shown by in situ hybridization and enzyme-linked immunosorbent assay techniques. The biological activity of vector-derived NT-3 was determined in a dorsal root ganglia neurite outgrowth assay. Engineered cell suspensions were then injected into adult Fischer 344 rat spinal cord immediately after unilateral cervical (C4) corticospinal tract (CST) transection. Transplanted animals received a total of 200 000 cells; either non-transduced OEG or OEG transduced with AdV vectors encoding NT-3 or LacZ, respectively. At 3 months after injury, lesion volumes were significantly smaller in all OEG-transplanted rats when compared with control (medium-injected) rats. Anterograde tracing of the lesioned CST projection, originating from the contralateral sensorimotor cortex, showed a significantly greater number of distal CST axons only in OEG-NT-3-transplanted rats. Behavioural analysis was performed on all rats using open field locomotion scoring, and a forelimb reaching task with Eshkol-Wachman movement notation. Analysis of behavioural tests revealed no significant differences in recovery between experimental groups, although movement analysis indicated that possible compensatory mechanisms were occurring after OEG implantation.
The results demonstrate that OEG transplantation per se can promote tissue sparing after injury, but, after appropriate genetic modification, these olfactory-derived cells become far more effective in promoting long-distance maintenance/regeneration of lesioned adult CST axons.

Red's Spinal Cord Research Laboratory, School of Anatomy and Human Biology, The University of Western Australia, Crawley, Perth, Western Australia, Australia; Western Australian Institute for Medical Research and UWA Centre for Medical Research, The University of Western Australia, Crawley, Perth, Western Australia, Australia; Graduate School for Neurosciences Amsterdam, Neuroregeneration Laboratory, Netherlands Institute for Brain Research, Amsterdam, The Netherlands.
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[TDelrieu]

Wise YOUNG
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Posté le 25-10-04

• Lu P, Yang H, Jones LL, Filbin MT and Tuszynski MH (2004).

La thérapie de combinaison avec des neurotrophines et l'AMPc favorise la régénération axonale au delà du site des lésions du cordon médullaire.

J Neurosci. 24 : 6402-9.
Department of Neurosciences, University of California at San Diego, La Jolla, California 92093-0626, USA.

Les tentatives précédentes pour amorcer la régénération après des lésions du cordon médullaire ont réussi à stimuler la croissance axonale dans ou autour des sites de lésion, mais rarement au delà. Nous avons examiné si, dans une approche combinatoire, stimuler le corps cellulaire des neurones avec de l'AMPc, et l'axone blessé avec des neurotrophines, propulserait la croissance axonale au delà des sites des lésions du cordon médullaire. Un stimulus de pré-conditionnement sur les corps cellulaires de neurones sensoriels a été fourni par l'injection d’AMPc dans le ganglion dorsal de la racine L4, et un stimulus post-dommage sur l'axone blessé a été administré par l'injection de neurotrophine-3 (NT-3) dans et au delà des sites de lésions cervicales du cordon médullaire greffées avec des cellules stromales autologues de moelle osseuse. Un à 3 mois plus tard, de longues avancées d’axones sensoriels dans la colonne dorsale avaient régénéré dans et au delà de la lésion. La régénération au delà de la lésion ne s'est pas produite après le seul traitement avec l'AMPc ou le NT-3.
Donc, une nette régénération axonale au delà des sites des lésions du cordon médullaire peut être réalisée par des approches combinatoires qui stimulent à la fois le corps neuronal et l'axone, représentant une avancée importante dans les stratégies pour améliorer la réparation du cordon médullaire.

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Wise Young
Administrator
   
posted 10-25-04 04:47 PM
• Lu P, Yang H, Jones LL, Filbin MT and Tuszynski MH (2004). Combinatorial therapy with neurotrophins and cAMP promotes axonal regeneration beyond sites of spinal cord injury. J Neurosci. 24: 6402-9. Department of Neurosciences, University of California at San Diego, La Jolla, California 92093-0626, USA. Previous attempts to promote regeneration after spinal cord injury have succeeded in stimulating axonal growth into or around lesion sites but rarely beyond them. We tested whether a combinatorial approach of stimulating the neuronal cell body with cAMP and the injured axon with neurotrophins would propel axonal growth into and beyond sites of spinal cord injury. A preconditioning stimulus to sensory neuronal cell bodies was delivered by injecting cAMP into the L4 dorsal root ganglion, and a postinjury stimulus to the injured axon was administered by injecting neurotrophin-3 (NT-3) within and beyond a cervical spinal cord lesion site grafted with autologous bone marrow stromal cells. One to 3 months later, long-projecting dorsal-column sensory axons regenerated into and beyond the lesion. Regeneration beyond the lesion did not occur after treatment with cAMP or NT-3 alone. Thus, clear axonal regeneration beyond spinal cord injury sites can be achieved by combinatorial approaches that stimulate both the neuronal soma and the axon, representing a major advance in strategies to enhance spinal cord repair.
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