Communiqué de presse

Mardi 27 octobre 2015

La recherche financée par les NIH identifie les protéines qui entrent en action, activant la réparation de l’AVC.

Connexions de germination dans le cerveau: L’ajout de GDF10 aux neurones dans une boîte entraîne la formation de nouvelles connexions entre les cellules du cerveau. Ce processus peut entraîner une récupération après un AVC.S. Thomas Carmichael, M.D., Ph.D., École de médecine David Geffen de l’Université de Californie à Los Angeles.

En examinant les tissus cérébraux de souris, de singes et d’humains, les scientifiques ont découvert qu’une molécule connue sous le nom de facteur de croissance et de différenciation 10 (GDF10) est un acteur clé des mécanismes de réparation après un AVC. Les résultats suggèrent que GDF10 pourrait être un traitement potentiel pour la récupération après un AVC. L’étude, publiée dans Nature Neuroscience, a été soutenue par l’Institut National des Troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (NINDS), qui fait partie des Instituts nationaux de la Santé.

« Ces résultats aident à élucider les mécanismes de réparation après un AVC. L’identification de cette protéine clé fait progresser nos connaissances sur la façon dont le cerveau se guérit des effets dévastateurs de l’AVC, et peut aider à développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour favoriser le rétablissement « , a déclaré Francesca Bosetti, Ph.D., directrice du programme AVC chez NINDS.

Un accident vasculaire cérébral peut survenir lorsqu’un vaisseau sanguin cérébral se bloque, empêchant les tissus voisins d’obtenir les nutriments essentiels. Lorsque le tissu cérébral est privé d’oxygène et de nutriments, il commence à mourir. Une fois que cela se produit, des mécanismes de réparation, tels que la germination axonale, sont activés lorsque le cerveau tente de surmonter les dommages. Pendant la germination axonale, les neurones sains envoient de nouvelles projections (« germes ») qui rétablissent certaines des connexions perdues ou endommagées pendant l’AVC et en forment de nouvelles, entraînant une récupération partielle. Avant cette étude, on ignorait ce qui déclenchait la germination axonale.

Des études antérieures ont suggéré que GDF10 était impliqué dans les premiers stades de la germination axonale, mais son rôle exact dans le processus n’était pas clair. S. Thomas Carmichael, M.D., Ph.D., et ses collègues de l’École de médecine David Geffen de l’Université de Californie à Los Angeles ont examiné de plus près GDF10 pour identifier comment il peut contribuer à la germination axonale.

En examinant des modèles animaux d’AVC ainsi que des tissus d’autopsie humaine, l’équipe du Dr Carmichael a constaté que le GDF10 était activé très tôt après l’AVC. Ensuite, en utilisant des neurones de rongeurs et d’humains dans une boîte, les chercheurs ont testé l’effet du GDF10 sur la longueur des axones, les projections neuronales qui transportent des messages entre les cellules du cerveau. Ils ont découvert que GDF10 stimulait la croissance axonale et augmentait la longueur des axones.
« Nous avons constaté que GDF10 provoquait la croissance de nombreux neurones différents dans une boîte, y compris des neurones humains dérivés de cellules souches », a déclaré le Dr Carmichael.

Son groupe a également constaté que GDF10 peut être important pour la récupération fonctionnelle après un AVC. Ils ont traité des modèles d’AVC de souris avec GDF10 et ont demandé aux animaux d’effectuer diverses tâches motrices pour tester la récupération. Les résultats ont suggéré que des niveaux croissants de GDF10 étaient associés à une récupération beaucoup plus rapide après un AVC. Lorsque les chercheurs ont bloqué GDF10, les animaux ne fonctionnaient pas aussi bien sur les tâches motrices, suggérant que les mécanismes de réparation étaient altérés — et que les niveaux naturels de GDF10 dans le cerveau représentaient un signal de récupération.

« Nous avons été surpris par la constance avec laquelle GDF10 a provoqué la formation de nouvelles connexions à tous les niveaux d’analyse. Nous avons examiné les neurones corticaux des rongeurs et les neurones humains dans la dish ainsi que chez les animaux vivants. C’est un défi exigeant à courir, mais les effets du GDF10 ont résisté à tous les niveaux que nous avons testés « , a déclaré le Dr Carmichael.

Il a été largement admis que les mécanismes de réparation du cerveau sont similaires à ceux qui se produisent pendant le développement. L’équipe du Dr Carmichael a mené des analyses complètes pour comparer les effets du GDF10 sur les gènes liés à la réparation de l’AVC avec des gènes impliqués dans le développement, l’apprentissage et la mémoire, processus qui entraînent la formation de connexions entre les neurones.

Étonnamment, il y avait peu de similitude. Les résultats ont révélé que GDF10 affectait des gènes entièrement différents après un AVC que ceux impliqués dans le développement ou l’apprentissage et la mémoire.

« Nous avons constaté que la régénération est un programme unique dans le cerveau qui se produit après une blessure. Il ne s’agit pas simplement du développement 2.0, utilisant les mêmes mécanismes qui se produisent lorsque le système nerveux se forme « , a déclaré le Dr Carmichael.

D’autres recherches sont nécessaires pour déterminer si le GDF10 peut être un traitement potentiel pour la récupération de l’AVC.

Ce travail a été soutenu par des subventions de la NINDS (NS085019, NS086431) et de l’American Heart Association (09SDG2310180).

Le NINDS (http://www.ninds.nih.gov) est le principal bailleur de fonds du pays pour la recherche sur le cerveau et le système nerveux. La mission de NINDS est de rechercher des connaissances fondamentales sur le cerveau et le système nerveux et d’utiliser ces connaissances pour réduire le fardeau des maladies neurologiques.

À propos des Instituts Nationaux de la Santé (NIH): les NIH, l’agence de recherche médicale du pays, comprennent 27 Instituts et centres et sont une composante du Département américain de la Santé et des Services sociaux. Les NIH sont le principal organisme fédéral menant et soutenant la recherche médicale fondamentale, clinique et translationnelle, et étudient les causes, les traitements et les remèdes pour les maladies courantes et rares. Pour plus d’informations sur les NIH et ses programmes, visitez le site www.nih.gov .

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