Les lésions traumatiques du système nerveux central entraînent souvent une perte importante des fonctions sensorielles, motrices et/ou visuelles. Ces lésions sont la première cause d’invalidité dans le monde, car le tissu nerveux a une capacité limitée à se régénérer. Cependant, des neuroscientifiques de la City University de Hong Kong ont identifié une molécule qui pourrait faire la différence : elle peut stimuler efficacement la régénération nerveuse et restaurer la fonction visuelle après une lésion du nerf optique.
Les cellules ganglionnaires rétiniennes – les neurones qui transmettent les stimuli visuels de l’œil au cerveau – sont généralement incapables de régénérer les axones endommagés après une blessure, ce qui entraîne une perte de vision permanente après une lésion du nerf optique. Les axones ont une capacité intrinsèque à croître, mais ce processus est particulièrement énergivore : des cônes de croissance doivent être formés et un programme de re-croissance initié, comprenant la synthèse et le transport des matériaux nécessaires.
Photorécepteurs situés dans les yeux [la rétine] transmettre des informations visuelles aux neurones rétiniens. Pour faciliter la récupération de la fonction visuelle après une blessure, les axones neuronaux doivent se régénérer via le nerf optique et transmettre les impulsions nerveuses aux cibles visuelles dans le cerveau via le nerf optique pour le traitement et l’imagerie », a expliqué le Dr Chi-him Eddy Ma, chercheur principal. recherche. Pour faciliter la repousse des axones, le Dr Ma et son équipe ont eu l’idée de stimuler ce processus en apportant l’énergie supplémentaire nécessaire.
Régénération des axones « lointains »
Ils ont identifié une petite molécule, désignée M1, capable de favoriser la fusion et la mobilité des mitochondries, qui sont en quelque sorte les centres énergétiques des cellules, augmentant ainsi la capacité de croissance interne des neurones endommagés et accélérant la régénération axonale. Cette molécule, testée chez des souris souffrant d’écrasement du nerf optique, a montré des résultats impressionnants.
En cas de dommage, les neurones endommagés ont besoin d’un transport « à longue distance » des mitochondries du corps cellulaire vers la section de l’axone qui s’en est séparée. Pour déterminer si M1 pouvait favoriser la régénération des axones à longue portée, l’équipe a évalué l’étendue de cette régénération chez les souris traitées au M1 quatre semaines après leur blessure.
Ils ont été surpris de constater que la plupart des axones régénérés atteignaient 4 mm du site d’écrasement (c’est-à-dire près du chiasma optique, la partie du cerveau où se croisent deux nerfs optiques). Inversement, les souris non traitées n’ont montré pratiquement aucune régénération.
(en bas) La molécule M1 induit une régénération soutenue des axones qui atteignent le chiasma optique quatre semaines après une lésion du nerf optique. (en haut) Presque aucun axone en régénération n’a été observé chez les souris non traitées. © N. Au et al.
« Cela indique que le traitement M1 prend en charge la régénération axonale à une grande distance du chiasma optique, c’est-à-dire à mi-chemin entre les yeux et la zone cérébrale cible, vers plusieurs cibles visuelles sous-corticales dans le cerveau », a déclaré le Dr Ma. De plus, les chercheurs ont découvert que le traitement M1 augmentait de manière significative la survie des cellules ganglionnaires rétiniennes de 19% à 33% quatre semaines après une lésion du nerf optique.
Fonctions visuelles récupérées en six semaines
Non seulement les axones régénérés ont déclenché une activité neuronale dans les zones appropriées du cerveau, mais le traitement a restauré la fonction visuelle dans les quatre à six semaines suivant la blessure.
(B) Images réflexes lumineuses pupillaires représentatives de souris saines, non traitées et traitées M1. (C) Les pupilles des souris non traitées ne se sont pas complètement contractées sur le stimulus lumineux. En revanche, la constriction pupillaire a été restaurée à la ligne de base chez les souris traitées avec M1. © N. Au et al.
Pour évaluer la capacité de M1 à restaurer la fonction visuelle, l’équipe a soumis les souris traitées à un test de réflexe pupillaire à la lumière six semaines après la blessure : ils ont ensuite constaté que les yeux endommagés des souris traitées présentaient une réponse de constriction pupillaire à la lumière presque bleue. identique à celle observée chez les souris intactes.
Pour confirmer leurs observations, les chercheurs ont ensuite évalué la réponse des souris à un stimulus d’approche : les souris ont été placées dans une chambre ouverte contenant un objet sous lequel elles pouvaient se réfugier ; un cercle noir rapidement placé au-dessus de leur tête (imitant l’approche d’un prédateur) représentait un stimulus de menace. Ils ont observé que la moitié des souris traitées avec M1 répondaient au stimulus en se cachant à l’abri, montrant que M1 induit une forte régénération axonale et une restauration complète de leur fonction visuelle.
La moitié des souris injectées avec M1 ont répondu au stimulus en se cachant à l’abri. En revanche, aucune des souris blessées non traitées n’a répondu au stimulus. © N. Au et al.
L’équipe rappelle que la molécule M1 a été administrée à des souris par une simple injection intravitréenne dans l’œil, un acte médical largement pratiqué dans le traitement de certaines pathologies rétiniennes comme la dégénérescence maculaire. Les résultats ainsi obtenus ouvrent la voie à une thérapie « facilement disponible » pour la réparation des lésions du nerf optique. « Cette percée dans la recherche marque une nouvelle approche qui peut répondre à des besoins médicaux non satisfaits en accélérant la récupération fonctionnelle dans un délai thérapeutique limité après une lésion du système nerveux central », a déclaré le Dr Ma.
L’équipe développe actuellement un modèle animal pour déterminer si M1 est tout aussi efficace dans le traitement de la perte de vision liée au glaucome. Ils prévoient de tester les effets de la molécule sur d’autres maladies oculaires et troubles de la vision courants (tels que la rétinopathie liée au diabète, la dégénérescence maculaire et la neuropathie optique traumatique) afin d’évaluer les applications cliniques potentielles de M1.
