Sujet: Dr. Jerry Silver (USA) - combinaison greffe de nerf périphérique/Chondroitinase

[thomas]

Super!

Si cela fonctionne peut-on raisonnablement penser que ce type de traitement pourrait être utilisé dans le cadre d'une syringomyélie après opération de cette dernière? Dans le cas ou une intervention chirurgicale de la syringomyélie ou la syringomyélie en elle même aurait causé des dégâts? Aussi, cela pourrait-il fonctionner dans le cas d'une tumeur intra-médullaire après exérèse de la tumeur?

 

[TDelrieu]

Une seule injection rétablit la respiration et les fonctions des membres après une lésion médullaire

28 novembre 2018

On estime qu'entre 250 000 et 500 000 blessures à la moelle épinière se produisent chaque année dans le monde. Les cas graves entraînent une paralysie partielle ou complète, et dans plus de 50% des lésions médullaires, le patient présentera également des problèmes respiratoires en raison de la lésion du diaphragme. Des études menées par des chercheurs aux États-Unis et au Royaume-Uni ont maintenant démontré que la fonction du diaphragme et la fonction des membres pouvaient être rétablies partiellement chez les rats atteints de LME chronique après une seule injection d'une enzyme, la chondroïtinase ABC (ChABC). Ils espèrent que le traitement pourra également contribuer à rétablir la motricité chez des patients atteints de LME.

"Pour la première fois, nous avons restauré de manière permanente à la fois la respiration et certaines fonctions du bras avec une lésion médullaire chronique causée par une paralysie cervicale", a déclaré le Pr. Jerry Silver, professeur de neurosciences à la Case Western Reserve University School of Medicine, et auteur principal du rapport scientifiques dans Nature Communications. Les chercheurs décrivent leurs résultats dans un article intitulé "Restauration rapide et robuste de la respiration longtemps après une lésion de la moelle épinière".

Selon les auteurs, la capacité à rétablir la motricité après une longue LME paralysante est «une perspective décourageante» qui s’est révélée jusqu’à présent insaisissable. "Cela a conduit à la conviction de longue date que la récupération fonctionnelle chronique est beaucoup plus difficile, voire impossible, à atteindre."

Des études antérieures ont suggéré qu'un traitement par ChABC, administré peu après l'hémisection cervicale, permettrait de rétablir un certain niveau d'activité des muscles respiratoires, lorsque la moelle épinière est à moitié sectionnée. L'enzyme décompose un type de protéoglycane qui inhibe toute nouvelle croissance axonale, «facilitant la régénération axonale ou la germination et renforçant l'activité synaptique». Cependant, ces résultats antérieurs indiquaient que l'administration de ChABC immédiatement après une lésion médullaire ne permettait de récupérer que 10% environ de l'activité musculaire respiratoire.

Dans leurs nouvelles études, les rats atteints de lésion médullaire à demi sectionnée à la vertèbre cervicale C2 ont reçu une seule injection de ChABC en dessous du site de la lésion médullaire, mais le traitement a été administré trois mois après la lésion de la moelle épinière à la vertèbre cervicale C2. "La stratégie consistait à utiliser une simple injection unique d'une enzyme, la chondroïtinase, qui décompose les molécules inhibitrices des protéoglycanes", a expliqué le Pr. Silver. "L'enzyme a été administrée, pas dans la lésion elle-même, mais plus bas dans la moelle épinière, où résident les cellules nerveuses motrices qui envoient les axones vers le diaphragme et l'avant-bras."

Une semaine seulement après l'injection de ChABC, de nouveaux nerfs ont commencé à se développer et à restaurer la fonction du diaphragme du côté endommagé chez 60% des animaux. Au bout de deux semaines, chaque animal traité présentait des améliorations, même s'il avait été paralysé pendant longtemps. "De manière surprenante, la technique fonctionnait beaucoup mieux aux stades chroniques qu'aux stades aigus d'une blessure", a déclaré le Dr Silver.

Une semaine après le traitement par ChABC, 70% des animaux étaient à même d'utiliser le membre antérieur paralysé, contre seulement 30% des animaux témoins. "Les animaux recevant l'enzyme utilisaient plus facilement les deux membres pour se déplacer et explorer leur environnement", a noté l'équipe.

Des avantages encore plus importants ont été observés lorsque les animaux ont reçu l’injection de ChABC en association avec une forme de thérapie respiratoire appelée hypoxie intermittente (IH), au cours de laquelle ils sont exposés à de brèves périodes de manque d’oxygène. Des études antérieures avaient indiqué qu'un traitement IH répétitif peut entraîner de légères améliorations de la fonction respiratoire à la suite d'une LME sub-chronique. "Lorsque ChABC a été associé à l'IH, l'activité du diaphragme a augmenté d'environ 40%", ont poursuivi les chercheurs. "L'application de ChABC (avec ou sans IH) a permis de rétablir la fonction synchronisée du diaphragme ipsilatéral à la lésion chez 66,7% des animaux. L'activité restaurée était bien supérieure à celle obtenue avec le même traitement appliqué seul… En effet, le traitement combiné favorisait une activité motrice coordonnée identique à la respiration normale."

Bien équilibrer le traitement IH était cependant essentiel. Une thérapie respiratoire excessive a entraîné une activité électrique anormale dans le diaphragme. Les chercheurs pensent que c'est peut-être pour cette raison que le corps libère des molécules inhibitrices pour empêcher la restauration des axones fonctionnels dans la moelle épinière. Ils travaillent maintenant à optimiser le traitement afin de maximiser la récupération, en particulier à l'avant-bras.

Fait encourageant, les améliorations étaient toujours présentes chez les animaux un an et demi après le traitement. "C’est la première illustration de la possibilité d’une restauration fonctionnelle persistante et complète dans tout système moteur plus d’un an après une LME", a écrit l’équipe. "Nos données illustrent la facilité relative avec laquelle un système moteur peut retrouver une fonctionnalité de plusieurs mois à plusieurs années après une lésion médullaire grave", a commenté le Pr. Silver. "Le schéma thérapeutique de notre étude est adapté à de nombreux types de traumatismes médullaires chroniques incomplets, et nous espérons qu'il pourra également aider à restaurer la fonction motrice après une lésion de la moelle épinière chez l'homme."


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 TEXTE ORIGINAL EN ANGLAIS
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OneTime Injection Restores Breathing and Limb Function after Spinal Cord Injury

November 28, 2018

An estimated 250,000 to 500,000 spinal cord injuries (SCIs) occur worldwide each year. Severe cases result in partial or complete paralysis, and in more than 50% of SCIs, the patient will also have breathing problems because the diaphragm is affected. Studies by researchers in the U.S. and U.K. have now demonstrated that long-term diaphragm function and partial limb function can be restored in rats with chronic SCI following just a single injection of an enzyme, chondroitinase ABC (ChABC). They hope that the treatment may also work to restore motor function in human patients with SCI.

“For the first time we have permanently restored both breathing and some arm function in a form of high cervical, chronic spinal cord injury-induced paralysis,” stated Jerry Silver, Ph.D., professor of neurosciences at Case Western Reserve University School of Medicine, and senior author of the scientists’ report in Nature Communications. “The complete recovery, especially of breathing, occurs rapidly after a near lifetime of paralysis in a rodent model.” The researchers describe their findings in a paper entitled, “Rapid and robust restoration of breathing long after spinal cord injury.”

The ability to re-establish and maintain essential motor function after long, paralyzing SCI is “a daunting prospect” that has so far proved elusive, the authors write. “This has led to the long-standing belief that robust functional recovery chronically is far more difficult, if not impossible, to achieve.”

Prior studies have suggested that some level of respiratory muscle activity can be restored by treatment with ChABC administered soon after cervical hemisection—when the spinal cord is half severed. The enzyme breaks down a type of proteoglycan that inhibits new axonal growth, “facilitating axonal regeneration or sprouting and enhancing synaptic strength.” However, these previous results indicated that administering ChABC immediately after SCI only results in about a 10% recovery of respiratory muscle activity.

In their new studies, rats with SCI half severed spinal cord at cervical vertebra C2 were given a single injection of ChABC below the SCI site, but treatment was administered three months after the injury, which in each case was a half severed spinal cord at cervical vertebra C2. “The strategy was to use a simple, one-time injection of an enzyme, chondroitinase, that breaks down the inhibitory proteoglycan molecules,” Dr. Silver explained. “The enzyme was administered, not within the lesion itself, but lower down within the spinal cord where motor nerve cells reside that send axons out to the diaphragm and forearm.”

In as little as a week after the ChABC injection new nerves started to grow and restore diaphragm function on the damaged side in 60% of animals. Within two weeks every treated animal demonstrated improvements, even though they had been paralyzed for most of their lives. “Surprisingly, the technique worked far better at chronic stages than at acute stages after injury,” said Dr. Silver.

Although injured animals were able to walk, feed, and drink normally, they had problems using the forelimb on the damaged side. Within a week of ChABC treatment, 70% of the animals were better able to use the affected forelimb, compared with just 30% of control animals. “Animals receiving the enzyme more readily used both limbs to move about and explore their environment,” the team noted.

Even greater benefits were seen when the animals received the ChABC injection in combination with a form of respiratory therapy known as intermittent hypoxia (IH), during which they are exposed to brief periods of low oxygen. Previous studies had indicated that acute repetitive IH therapy can result in small improvements in respiratory function following sub-chronic SCI. “When ChABC was combined with IH, diaphragm activity increased to ~40%,” the researchers continued. “Application of ChABC (with or without IH) resulted in the restoration of synchronized diaphragm function ipsilateral to the injury in 66.7% of the animals. The restored activity was far greater than that achieved via the same treatment applied acutely post SCI … Indeed, the combination treatment promoted coordinated motor activity indistinguishable from normal respiration.”

Getting the balance of IH therapy right was critical, however. Too much respiratory therapy resulted in abnormal electrical activity in the diaphragm. The researchers reason that this may be why the body releases inhibitory molecules to prevent the restoration of functional axons in the spinal cord. They are now working to optimize the treatment to help maximize recovery, particularly in the forearm.

Encouragingly, the improvements were still evident in animals a year and a half after therapy. “This is the first illustration that persistent, complete functional restoration in any motor system is possible well over a year following SCI,” the team wrote. “Our data illustrate the relative ease with which an essential motor system can regain functionality months to years after severe spinal cord injury,” commented Dr. Silver. “The treatment regimen in our study is relevant to multiple types of chronic incomplete spinal traumas, and we are hopeful it may also help restore motor function following spinal cord injury in humans.”



Source : https://www.genengnews.com/news/one-time-injection-restores-breathing-and-limb-function-after-spinal-cord-injury/

[Arnaud]

Un autre article parlant du même sujet.

https://sciencepost.fr/2018/06/une-avancee-prometteuse-vers-un-traitement-pour-reparer-une-moelle-epiniere-endommagee/

Par contre, j'ai extrait un paragraphe de cet article car on parle d'une autre équipe qui travaille sur cette thérapie en la personne du Docteure HU.

Cependant, il faut signaler que  cette équipe n’est pas la première à arriver à ces conclusions. Une autre équipe, menée par la docteure Hu, est elle parvenue aux mêmes résultats un peu plus tôt dans l’année en menant l’expérience sur un chien. Elle a aussi observé une amélioration des capacités locomotives de l’animal après transmission du gène.

Voici le lien pour voir l'étude du docteure Hu :
https://academic.oup.com/brain/article-abstract/141/4/1017/4850499

[TDelrieu]

Espoirs pour les humains blessés médullaires grâce à une thérapie génique révolutionnaire qui aide à réparer les nerfs endommagés sur la colonne vertébrale des rongeurs en dissolvant le tissu cicatriciel


Jeu. 14 juin 2018


Les rats atteints de lésions de la moelle épinière ont retrouvé l'usage de leurs pattes après avoir reçu une thérapie génique révolutionnaire qui aide à réparer les nerfs endommagés dans la colonne vertébrale.


La nouvelle thérapie fonctionne en dissolvant le tissu cicatriciel dense qui forme une barrière épaisse entre les nerfs coupés quand la moelle épinière est lésée.


Les animaux ont reçu le traitement avec une enzyme appelée chondroïtinase qui décompose le tissu cicatriciel et permet aux nerfs coupés de se reconnecter les uns aux autres.


Les tests ont montré que lorsque la thérapie était administrée pendant deux mois, les rats récupéraient les mouvements dont ils avaient besoin pour attraper de petites boules de sucre sur une plate-forme.


"La thérapie génique nous a permis de traiter de vastes zones de la moelle épinière avec une seule injection", a déclaré Elizabeth Bradbury, qui a dirigé la recherche au King's College de Londres. "Ceci est important car la moelle épinière est longue et la pathologie s'étend sur toute sa longueur après une lésion."


Bien que d'autres études sur les animaux soient nécessaires avant que la thérapie puisse être administrée à des humains, les chercheurs espèrent qu'en fin de compte, le traitement aidera les personnes atteintes de lésions rachidiennes qui ont perdu leur capacité à accomplir leurs tâches quotidiennes.


"La récupération de l'usage des mains est la première priorité pour la majorité des personnes vivant avec des lésions de la moelle épinière. Cela leur permettrait de faire des tâches quotidiennes telles que se laver et s'habiller de façon autonome, ramasser une tasse de café et cela changerait leur vie", a-t-elle ajouté.


Dans le journal Brain, les scientifiques expliquent que la thérapie pourrait avoir un «impact significatif» sur les personnes souffrant de paralysie tétraplégique, pour qui la reprise du contrôle de la main pourrait signifier une amélioration majeure de leur indépendance. La plupart des blessures à la colonne vertébrale, telles que celles causées par des accidents de la route, endommagent le cou et affectent ainsi les quatre membres.


Avant que cette thérapie puisse être envisagée pour des essais cliniques humains, les chercheurs devront montrer qu'elle fonctionne en toute sécurité chez des animaux plus grands. Ils doivent également trouver un moyen d'arrêter complètement la thérapie génique une fois que la colonne vertébrale a guéri. À l'heure actuelle, l'enzyme anti-cicatricielle est encore produite à de faibles niveaux lorsque la thérapie est désactivée.


"Bien que nous ayons de l'espoir, nous savons qu'il y a un long chemin à parcourir pour ajouter d'autres éléments de sécurité à la thérapie génique avant qu'elle puisse être utilisée chez les humains", a déclaré Bradbury.




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Hopes for injured humans and larger animals as groundbreaking gene therapy helps mend damaged nerves on the spine of rodents by dissolving scar tissue


Thu 14 Jun 2018


Rats with spinal cord injuries have regained the use of their paws after being given a groundbreaking gene therapy that helps to mend damaged nerves in the spine.


The new therapy works by dissolving the dense scar tissue that forms a thick barrier between severed nerves when the spinal column is broken.


Animals that were given the treatment produced an enzyme called chondroitinase which breaks down scar tissue and allows the broken nerves to reconnect with each other.


Tests showed that when the therapy was given for two months, rats relearned the kinds of skilled movements they needed to grab little sugar balls from a platform.


“The gene therapy has enabled us to treat large areas of the spinal cord with only one injection,” said Elizabeth Bradbury, who led the research at King’s College London. “This is important because the spinal cord is long and the pathology spreads down its whole length after injury.”


While more animal studies are needed before the therapy can go into human trials, researchers hope that ultimately the treatment will help people with spinal injuries who have lost the ability to perform daily tasks, such as using a knife and fork, picking up a mug, and writing.


“Recovering the use of the hands is the top priority for the majority of individuals living with spinal cord injuries. It would enable them to do everyday tasks such as washing and dressing independently, picking up a coffee cup, and would be life changing,” she added.


Writing in the journal, Brain, the scientists explain that the therapy could have a “significant impact” on people with tetraplegic paralysis, for whom regaining hand control could mean a major improvement in independence. Most human spine injuries, such as those inflicted by traffic accidents, damage the neck and so affect all four limbs.


Before it can be considered for human trials, the researchers will need to show that it works safely in larger animals which have suffered accidental injuries. They must also find a way to completely shut down the gene therapy once the spine has healed. At the moment, the scar-busting enzyme is still produced at low levels when the therapy is switched off.


“While we are hopeful, we know there is a long way to go to add further safety elements to the gene therapy before it can be used in humans,” said Bradbury.




Source : https://www.theguardian.com/science/2018/jun/14/paws-and-play-gene-treatment-helps-rats-with-spinal-cord-injury-regain-their-nerve

L'article publié dans le journal scientifique Brain https://academic.oup.com/brain/advance-article/doi/10.1093/brain/awy158/5036378 indique que cette étude a été conjointement financée par la fondation de notre partenaire EndParalysis (dirigée par Corinne Jeanmaire) 

[Gyzmo34]

  Arnaud 

[Arnaud]

Des rats paralysés soignés grâce à une thérapie génique

Les chercheurs espèrent pouvoir étendre cette méthode aux patients touchés à la moelle épinière.

Des scientifiques du King’s College de Londres sont parvenus à rendre leur mobilité à des rats paralysés des membres grâce à une thérapie génique. Récemment blessés de sorte à reproduire les lésions observées chez les humains, les rats étaient capables de monter à une échelle au bout d’une à deux semaines. Ils pouvaient même de nouveau se servir de leurs pattes pour attraper des objets dès cinq à six semaines de traitement. Publiée dans la revue britannique Brain, cette découverte suscite l’espoir pour les patients blessés à la moelle épinière.

«Nous avons utilisé une thérapie génique qui permet de produire une enzyme appelée chondroïtinase ABC, capable de détruire des éléments malins présents dans les tissus lésés et de reconstruire des fibres nerveuses», explique Elizabeth Bradbury, professeure en charge de l’étude. Les nouveaux nerfs viennent se connecter à la moelle épinière, condition indispensable pour que les mouvements musculaires soient possibles.

A présent, l’équipe de chercheurs s’apprête à recommencer l’expérience avec des rats dont les blessures sont vieilles d’un mois, avec plus de lésions. Si l’essai est concluant, l’étude sera ensuite testée sur des chiens avant d’être étendue aux humains. Car chez les patients, cette promesse de mobilité est l’assurance d’une plus grande autonomie dans les gestes du quotidien, tels que manger, se laver ou s’habiller.

Voici le lien pour lire l'étude scientifique :
https://academic.oup.com/brain/advance-article/doi/10.1093/brain/awy158/5036378?searchresult=1

Voici une vidéo, expliquant la thérapie :


Source :
http://www.liberation.fr/sciences/2018/06/15/des-rats-paralyses-soignes-grace-a-une-therapie-genique_1659364

[harbib]

il etait temps qu une équipe pense a une combinaison de traitements.mais depuis mai 2012 y a t il du nouveau?

[guillaume69]

 «une fois  transplantées, les cellules souches neurales ont démontré leur potentiel thérapeutique pour inverser les processus pathologiques complexes à la suite d une lésion de la moelle épinière», a déclaré le correspondant de l etude, le Dr G. Kim Byung de l'École de médecine Universitaire  du Centre de la recherche pour les maladies du cerveau et du departement de  neurologie d'Ajou, en République de Corée.
 
  "Toutefois, de nombreux obstacles ne peuvent être surmontés par la transplantation des cellules souches seules." Leur étude a démontré que la combinaison de stratégies de traitement - un échafaudage de polymère, la neurotrophine-3 (NT3) et la chondroïtinase (une enzyme qui aide à "digérer" la cicatrice gliale qui s'est formé après une lésion de la moelle épinière)  a augmentés les benefices  thérapeutiques par rapport a la transplantation de cellules souches seules. L'implantation d'un échafaudage polymère conçu pour combler les cavités des lésions, a créé un environnement favorable à la croissance des tissus nerveux.
 
 Incorporer le gène NT3 dans les cellules transplantées a amélioré  la survie et la migration des cellules tandis que l'ajout de chondroïtinase a une incidence positive sur l'activité neuronale entre "l'échafaudage" et la moelle épinière. "L' échafaudage dans notre étude semble avoir servi comme un réservoir qui alimente la moelle épinière en celules souche », a déclaré le Dr Kim. "Les celules greffés avec des "échafaudages" ont survécu à la transplantation et migré vers la moelle épinière du patient.
 
 " L'étude a inclus quatre groupes d'animaux, dont un seul a reçu la combinaison de toutes les thérapies. Les rats du groupe avec traitement complet ont montrés une certaine restauration  de la neuroplasticité , et une amélioration de la remyelinisation de la substance blanche controlatérale(???? ndt).les quatre groupes ont ensuite subit des tests fonctionnels de la récupération locomotrice. "Les rats du groupe traité avec la combinaison de facteurs ont maintenant une marche bien coordonnée  accompagnée d un positionnement amélioré de la cheville et des orteils,ainsi qu une  réduction des erreurs de placement de patte», a expliqué le Dr Kim. "En outre, les animaux greffés avec la gamme complète de stratégies a répondu à la stimulation magnétique transcrânienne."
 
  Les chercheurs ont conclu que, compte tenu de leur succès, un traitement similaire pour les humains devrait être mené dans le cadre des blessure chronique. "Nous croyons que nos résultats ont d'importantes  implications cliniques concernant la conception future de stratégies thérapeutiques à base de cellules souches   pour les victimes des lésions de la moelle épinière », a conclu le Dr Kim ainsi que les co-auteurs." L'utilisation de  stratégies multiples pour traiter les lésions de la moelle épinière, pourrait s'avérer plus efficace que n'importe quel traitement unique. "

 y a peut etre 2 / 3 fautes mais je pense que ca retranscris pas mal...
et merci de ne pas copier de traductions google, ca ne veut rien dire!   ;-)

[Renaud]

Une nouvelle étude préclinique menée par une équipe de chercheurs Koréens a permis à des rats paralysés de retrouver une marche "bien coordonnée". Cette stratégie thérapeutique est une combinaison de traitements impliquant des cellules souches neurales (NSC), un échafaudage (PLC), un facteur de croissance (NT3) et la Chondroïtinase. Les chercheurs concluants qu'avec de tels résultats, des traitements similaires pourraient s'effectuer sur des cas de lésions chroniques.
Si une personne a le temps de traduire cette article en entier, merci.
Neural stem cell transplants for spinal cord injury maximized by combined, complimentary therapies Tampa, Fla. (April. 17, 2012) – Combined, complimentary therapies have the ability to maximize the benefits of neural stem cell (NSC) transplantation for spinal cord repair in rat models, according to a study carried out by a team of Korean researchers who published in a recent issue of Cell Transplantation (20:9), now freely available on-line at http://www.ingentaconnect.com/content/cog/ct/.
 
 "When transplanted, neural stem cells have demonstrated their therapeutic potential to reverse complex pathological processes following spinal cord injury," said study corresponding author Dr. Byung G. Kim of the Ajou University School of Medicine's Brain Disease Research Center and Department of Neurology, Republic of Korea. "However, many obstacles cannot be overcome by NSC transplant alone." Their study demonstrated that a combination of treatment strategies - a polymer scaffold, neurotrophin-3 (NT3) and chondroitinase (an enzyme which helps digest the glial scar that formed after a spinal cord injury) - provided added therapeutic benefits to NSC transplantation. The implantation of a polymer scaffold designed to bridge lesion cavities, created a favorable tissue environment for nerve growth.  Incorporating the NT3 gene into the transplanted cells improved cell survival and migration while the addition of chondroitinase positively affected neural activity between the scaffold and the spinal cord. "The poly (ε-caprolactone) [PCL] scaffold in our study appeared to function like a reservoir supplying migratory NSCs to the spinal cord," said Dr. Kim. "The NSCs grafted with the scaffolds survived the transplantation and migrated to the host spinal cord."The study included four animal groups, only one of which received the full combination of therapies. Rats in the full combination therapy group were found to have some restored neuroplasticity and enhanced remyelation of contralateral white matter. All four groups subsequently underwent functional testing for locomotor recovery."Rats in the full combination group attained well-coordinated plantar stepping accompanied by improved ankle positioning and toe clearance and reduced paw placement errors," explained Dr. Kim. "Furthermore, animals with the full complement of combination strategies responded to transcranial magnetic stimulation."The researchers concluded that, given their success, similar treatment for humans should be carried out in a chronic injury setting."We believe that our results have important clinical implications regarding the future design of NSC-based therapeutic strategies for human victims of traumatic spinal cord injury," concluded Dr. Kim and co-authors."The use of multiple strategies to treat spinal cord injury, could prove to be more effective than any single treatment." Cell Transplantation section editor Dr. John Sladek, professor of neurology and pediatrics at the University of Colorado School of Medicine. "Changing the hostile environment post spinal cord injury by the use of scaffolds, neurotrophins and breakdown of the glial scar creates a favorable milieu for NSCs to be able to exert benefit".      The editorial offices for CELL TRANSPLANTATION are at the Center of Excellence for Aging and Brain Repair, College of Medicine, the University of South Florida and the Diabetes Research Institute, University of Miami Miller School of Medicine. Contact, David Eve, PhD. at celltransplantation@gmail.com  or Camillo Ricordi, MD at ricordi@miami.edu

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[TDelrieu]

Date: 17-Août-2006
 
Le pontage de la moelle épinière contourne les lésions pour rétablir la mobilité

Cleveland -- La moelle epiniere est comme une autoroute des nerfs. Quand des blessures se produisent, les défenses du corps créent un barrage sous forme de cicatrice pour empêcher d'autres blessures, mais elles empechent tout trafic neural.

Des chercheurs de la Case Western Reserve University, Drexel University et University of Arkansas ont reussi a créer une déviation autour de ce barrage routier dans la moelle epiniere. D'abord, les chercheurs ont régénéré les fibres nerveuses sectionnées, également appelées axones, autour de la grande lésion initiale avec un segment de nerf périphérique pris de la jambe du même animal. Après, ils ont redemarré le trafic neural en permettant à beaucoup de fibres nerveuses de sortir de l'extrémité du pont. Ceci a été accompli, pour la première fois, en employant une enzyme qui a bloqué les molécules inhibitrices de croissance dans la petite cicatrice qui se forme à la sortie du pont, qui est inséré dans la moelle epiniere de l'autre côté de la lésion. Ceci a permis aux axones en croissance de se reconnecter avec la moelle epiniere.

Jerry Silver, professeur de neurologie à la Case School of Medicine, est  l'auteur principal de l'article paru dans le Journal of Neuroscience "Combining an Autologous Peripheral Nervous System 'Bridge' and Matrix Modification by Chondroitinase Allows Robust Functional Regeneration beyond a Hemisection Lesion of the Adult Rat Spinal Cord." Les autres chercheurs sont John Houle et Veronica Tom de Drexel University College of Medicine ; et Gail Wagoner et Napoleon Phillips de University of Arkansas.

Les chercheurs ont employé une combinaison de deux stratégies -- une ancienne et une nouvelle -- dans leurs tentatives pour régénérer les nerfs dans la moelle epiniere et reconstituer le mouvement, a dit Silver.

Pendant plus de 100 ans, les chercheurs ont utilisé des greffes de nerfs périphériques de la zone thoracique ou de parties de la jambe. Tandis que les nerfs périphériques peuvent être utilisés avec succès comme greffons dans les membres, les lésions de la moelle épinière génèrent des défenses appelées protéoglycanes inhibiteurs de type chondroitine sulfate, qui créent des barrières moléculaires dans les cicatrices à l'emplacement de la lésion. Ces cicatrices agissent en empêchant les axones de régénérer et ont comme conséquence la perte de la capacité de respirer ou de bouger les bras ou les jambes, ceci dépendant de l'emplacement des lésions.

Silver a dit que la communauté médicale supposait jusqu'alors que les bouts d'axones coupés mourraient quand ils atteignaient le mur de la cicatrice. Dans une recherche précédente dans son laboratoire par son étudiante, Veronica Tom, ils ont découvert que les axones restent vivants et continuent d'essayer de se développer pendant des années. Silver les décrit comme des "camions coincés dans la boue." Cela explique également pourquoi certaines personnes regagnent une certaine mobilité ou sortent de comas après beaucoup d'années lorsque les fibres nerveuses repoussent dans des secteurs affaiblis ou modifiés de la cicatrice.

Il y a environ 16 ans, Silver a fait une autre trouvaille : protéoglycane, composé d'une protéine et d'un sucre, est présente à l'emplacement des lésions de la moelle epiniere. Il a également trouvé qu'une enzyme produite par les bactéries proteus vulgaris, appelé chondroitinase, pouvait décomposer les protéoglycanes en coupant leurs chaînes de sucre, empêchant de ce fait la construction de la cicatrice.

Dans une étude sur des animaux soutenue par le National Institutes of Health, 12 rats ont subi des lésions partielles de la moelle épiniere au niveau cervical (C3) qui a eu comme conséquence l’altération des fonctions motrices de leurs membres du côté droit. Les animaux ont eu des difficultes pour se déplacer, se lever ou se toiletter.

Combinant l’ancienne et la nouvelle stratégie thérapeutique, les chercheurs ont greffé un morceau de 1,5 centimètre de segment de nerf tibial, qui est une branche terminale du nerf sciatique, dans le secteur C3 de la moelle épinière et ont permis aux fibres nerveuses de se développer et régénérer en trois semaines.

Après deux semaines et demi de nouvelle croissance nerveuse, Houle a implanté une petite pompe qui a fourni une dose régulière de chondroitinase près de C5 là où les chercheurs espéraient reconnecter au cordon médullaire l'autre extrémité du pont, mais aussi pour empêcher la formation d’une cicatrice secondaire. Ils ont également amorcé une nouvelle re-croissance des axones pour une régénération rapide en coupant leurs extrémités.

Silver a dit que cette méthode a eu comme conséquence approximativement 20 % des fibres nerveuses quittent le pont et se reconnectent avec la moelle epiniere. Ceci a provoqué une nette amélioration de la mobilité pour les sept rats qui ont reçu le traitement du chondroitinase.

Un groupe de contrôle de cinq rats a subi le même procédé. Au lieu du chondroitinase, ils ont reçu une solution saline. Aucun n'a montré de croissance nerveuse hors du pont ou une amélioration dans des leurs membres.

Pour examiner si quelque chose d’autre que la régénération aurait fonctionné dans la récupération du mouvement, les ponts neuraux ont été sectionnés et les rats ont perdu tous les mouvements regagnés depuis la combinaison des traitements. Ceci fournit la preuve la plus concluante jusqu'ici que les fibres nerveuses sectionnées dans la moelle epiniere peuvent, en fait, régénérer sur de longues distances et établir des connexions fonctionnelles appropriées.

Silver a dit que si la méthode est perfectionnée et fonctionne avec les primates, il pourrait passer aux essais humains dans relativement peu de temps. (N. du tr: Les essais sur les primates devraient commencer en 2007 ou 2008 et se dérouler sur une année ou deux)

Sa prochaine étape est un pont neural qui aiderait les quadriplégiques, qui ne peuvent pas respirer sans aide ou contrôler leurs diaphragmes. Dans ses futures études animales, il projette de pratiquer des greffes de nerfs périphériques de la jambe pour jeter un pont sur le secteur de la moelle épinière qui commande la respiration.

"C'est un petit pas pour un rat, mais un bond de géant pour l'homme," a dit Silver.


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:arrow:  TEXTE ORIGINAL EN ANGLAIS
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Public release date: 17-Aug-2006

Spinal cord bridge bypasses injury to restore mobility

Cleveland -- The body's spinal cord is like a super highway of nerves. When an injury occurs, the body's policing defenses put up a roadblock in the form of a scar to prevent further injury, but it stops all neural traffic from moving forward.

Researchers from Case Western Reserve University, Drexel University and the University of Arkansas bypassed this roadblock in the spinal cord. First, the researchers regenerated the severed nerve fibers, also called axons, around the initial large lesion with a segment of peripheral nerve taken from the leg of the same animal that suffered the spinal injury. Next, they jump started neural traffic by allowing many nerve fibers to exit from the end of the bridge. This was accomplished, for the first time, by using an enzyme that stopped growth inhibitory molecules from forming in the small scar that forms at the exit ramp of the bridge, where it is inserted into the spinal cord on the other side of the lesion. This allowed the growing axons to reconnect with the spinal cord.

Jerry Silver, a professor of neurosciences at the Case School of Medicine, was senior author among the researchers reporting in the Journal of Neuroscience article, "Combining an Autologous Peripheral Nervous System 'Bridge' and Matrix Modification by Chondroitinase Allows Robust Functional Regeneration beyond a Hemisection Lesion of the Adult Rat Spinal Cord." The other researchers were John Houle, the lead author, and Veronica Tom (a Case alum) from Drexel University College of Medicine; and Gail Wagoner and Napoleon Phillips from the University of Arkansas.

The researchers employed a combination of two strategies--one old and one new--in efforts to regenerate nerves in the spinal cord and restore movement, said Silver.

For more than 100 years, researchers have used grafts of peripheral nerves from the rib area or parts of the leg. While peripheral nerves can be used successfully as grafts in the limbs, spinal cord injuries put up defenses called inhibitory chondroitin sulfate proteoglycans that create molecular guardrails within scars at the lesion site. These scars act as a barrier to regenerating axons and result in loss of the ability to breathe or move arms or legs, depending upon the injury site.

Silver said the medical community also assumed that the cut axon tips died when they hit the scar wall. In prior research in his lab by his graduate student, Tom, it was discovered that axons are alive and continue to attempt to grow for years. Silver describes them as "trucks stuck in mud going no where." It also explains why some people gain some movement back or come out of comas after many years as the nerve fibers sprout through weakened or remodeled areas of the scar.

About 16 years ago, Silver also made another find that proteoglycans, a sugary protein, is present at the site of spinal cord lesions. He also knew that a particular enzyme from the bacteria Proteus vulgaris, called chondroitinase, might dismantle the proteoglycans by clipping their sugar branches, thereby preventing the scar wall from building.

In a National Institutes of Health-supported animal study, 12 rats had spinal injuries at the cervical level 3 (C3) that resulted in impaired motor functions to their right side limbs. The animals had trouble moving, climbing or grooming.

Combining the old with the new, the researchers grafted a 1.5 centimeter piece of the tibial branch of he sciatic nerve to the C3 area of the spinal cord and allowed the nerve fibers to grow and regenerate over three weeks. .

At approximately two and a half weeks into the new nerve growth, Houle implanted a small pump that delivered a steady dose of chondroitinase to a new incision site near C5 where the researchers hoped to reconnect the other end of the bridge to the spinal cord, but also prevent further scarring. They also primed the newly re-grown axons for rapid regeneration by clipping their ends.

Silver said this method resulted in approximately 20 percent of the nerve fibers leaving the bridge and reconnecting with the spinal cord. It brought about markedly improved mobility for the seven rats given the chondroitinase treatment.

A control group of five rats underwent the same procedure. Instead of the chondroitinase, they were given a saline solution. None showed any nerve growth out of the bridge or improvement in their limbs.

To test whether something other than regeneration was at work in restoring movement, the neural bridges were severed and the rats lost all movement gained from the combination of treatments. This provides the most conclusive evidence to date that severed nerve fibers in the spinal cord can, in fact, regenerate for long distances and establish proper functional connections.

Silver said if the method is perfected and successful with primates, it could go to human trials within a relatively short time.

His next step is a neural bridge that would help quadriplegics, who are unable to breathe without assistance, move their diaphragms on their own. In future animal studies he plans to undertake nerve grafts from the leg to bridge the area of the spinal cord that controls breathing.

"While this was one small step for a rat, it was one giant leap for man," said Silver.


Source : http://www.eurekalert.org/pub_releases/2006-08/cwru-scb081706.php

Merci Karine ;)