Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), plus de 50 millions de personnes dans le monde souffrent d'épilepsie. Environ un tiers de ces personnes ne répondent pas aux traitements antiépileptiques actuels. C’est un mystère centenaire des neurosciences, que résolvent ici ces scientifiques de la Virginia Tech : l’équipe de recherche identifie en effet de mystérieuses structures cérébrales appelées réseaux périneuronaux, qui contribuent à moduler l'activité des impulsions électriques dans le cerveau. De nouvelles observations, présentées dans la revue Nature Communications qui peuvent mener au traitement de la maladie épileptique, bien au-delà de la seule prise en charge de ses principaux symptômes, les crises.
En 1893, expliquent les chercheurs de Virginie, des scientifiques découvraient l'existence de structures énigmatiques appelées réseaux périneuronaux enroulés autour de neurones, mais leur fonction restait incomprise. L’équipe a compris que ces réseaux modulent les impulsions électriques dans le cerveau. Et si par malheur ces réseaux sont éliminés ou dysfonctionnent, des crises peuvent alors se produire.
Les implications portent sur les différentes formes d'épilepsie acquise, résultant de lésions cérébrales causées par un traumatisme, une infection ou des tumeurs au cerveau. Les chercheurs ont commencé par étudier l'épilepsie associée à la tumeur sur un modèle murin d'épilepsie provoquée par le glioblastome. Alors que le crâne empêche le glioblastome de s’étendre vers l’extérieur, la tumeur produit un neurotransmetteur excitateur appelé glutamate, en quantités excessives, qui tue les cellules saines voisines pour permettre sa croissance. Et, en plus du glutamate, la tumeur sécrète une enzyme visant à détruire la matrice extracellulaire environnante, une substance semblable à un gel qui maintient les cellules du cerveau en place. Cette enzyme, explique l’auteur, « est le couteau qui coupe les liens de la tumeur et la laisse migrer librement ». Les chercheurs constatent, avec surprise, que l'enzyme attaque les réseaux périneuronaux enroulés autour des neurones inhibiteurs sécrétant du GABA, qui aide normalement à prévenir les crises. Les neurones une fois dépouillés de ces réseaux, se développe un effet « de crise ».
Une enzyme qui peut dévorer un réseau périneuronal en moins de 30 minutes : les neurones couverts de réseaux périneuronaux ont une capacité membranaire ou une capacité de stockage de charge électrique réduite, ce qui signifie qu'ils peuvent déclencher une impulsion et se recharger 2 fois plus vite que les neurones exempts de réseaux périneuronaux. Lorsque les neurones inhibiteurs perdent leurs réseaux périneuronaux, les résultats peuvent être catastrophiques. Ainsi, lorsque les chercheurs appliquent l'enzyme à des cerveaux sans tumeurs, ils constatent que la dégradation enzymatique des réseaux périneuronaux est suffisante à induire des crises. Ainsi, sans les réseaux périneuronaux, l'inhibition devient trop faible et la crise se produit.
L’enzyme découverte ainsi que les réseaux périneuronaux apparaissent ici comme des cibles possibles dans différentes formes d'épilepsie acquise et pourraient permettre le développement de nouvelles solutions pharmacologiques visant à contrôler les convulsions associées à une tumeur ou d’autres causes d’épilepsie acquise.
Ainsi, si le contrôle des symptômes de la maladie est important dans la prise en charge de l’épilepsie, cette étude ouvre une nouvelle voie de traitement des causes et de progression de la maladie.
Source : Nature Communications 09 November 2018 Perineuronal nets decrease membrane capacitance of peritumoral fast spiking interneurons in a model of epilepsy
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