Depuis 1949, le lithium est un pilier du traitement des troubles bipolaires, un trouble mental caractérisé par des sautes d'humeur extrêmes. Alors que le fonctionnement du médicament et la variabilité des réponses au traitement restent mal compris, cette équipe de l’Université de l’Illinois et du Michigan, décryptent, grâce à des techniques d’imagerie, les différences d’absorption du lithium par les neurones en fonction des patients ; Ainsi, ces travaux, publiés dans la revue ACS Central Science révèlent notamment que les neurones de patients atteints accumulent des niveaux plus élevés de lithium que les neurones de témoins en bonne santé.
Environ 4 % des adultes souffrent de trouble bipolaire à un moment de leur vie. L’efficacité des médicaments à base de lithium sur la stabilisation de l’humeur et la prévention du risque de suicide n’est plus à démontrer, mais chez une partie des patients seulement : environ un tiers des patients atteints de trouble bipolaire répondent au traitement par lithium. La non-réponse pourrait s’expliquer par la plage thérapeutique extrêmement étroite du médicament qui, en dessous d'un certain taux sérique de lithium, n’a plus d’effet – mais, en revanche, qui à un taux trop élevé peut entraîner de graves effets indésirables.
Pouvoir mesurer les concentrations de lithium directement dans les neurones
De précédentes études ont suggéré que le lithium permettait d'améliorer la connexion neuronale dans la matière grise, ce qui favoriserait la stabilité de l'humeur. Ce pendant on ignore pourquoi de nombreux patients ne répondent pas à ces traitements.
Les scientifiques suggèrent que les dosages pourraient êttre en cause, ce qui implique de pouvoir mesurer les concentrations de lithium directement dans les neurones. Ce serait en effet non seulement un moyen d’aider les scientifiques à comprendre le fonctionnement du lithium mais aussi d’aider les médecins à optimiser son dosage chez les patients non-répondants.
Mesurer le lithium dans les cellules vivantes, c’est exactement l’objet de la méthode développée par l’équipe américaine, qui permet de détecter mais aussi d'évaluer les niveaux de lithium dans les cellules vivantes à des concentrations pertinentes au plan thérapeutique. Pour cela, les scientifiques utilisent une enzyme qui produit un signal fluorescent, uniquement en présence de lithium. Cette DNAzyme (ou DNA enzyme) s’avère 100 fois plus sélective pour le lithium que pour les autres ions métalliques également présents dans les cellules humaines.
- Par microscopie à fluorescence, les chercheurs constatent que des neurones immatures (spécialisés à partir de cellules de peau puis de cellules souches) de patients souffrant de troubles bipolaires accumulent des niveaux plus élevés de lithium que les neurones de témoins exempts de troubles bipolaires.
Cette nouvelle technologie de « captage » du lithium se révèle ainsi un outil puissant pour mieux comprendre les effets du traitement par lithium mais aussi, à terme pour optimiser, chez les patients traités, les niveaux de lithium circulant.
Source: ACS Central Science November 3, 2021 DOI: 10.1021/acscentsci.1c00843 DNAzyme-Based Lithium-Selective Imaging Reveals Higher Lithium Accumulation in Bipolar Disorder Patient-Derived Neurons
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