C’est une nouvelle cible thérapeutique pour les traumatismes crâniens, que documentent ces neurobiologistes des Gladstone Institutes qui révèlent, dans le Journal of Neuroinflammation le rôle clé d’une protéine de la coagulation sanguine dans la perte de neurones après un traumatisme crânien majeur. Cette découverte inspire de nouvelles stratégies de traitement pour les millions de personnes victimes d’un trauma cérébral chaque année dans le monde, soit 1,5 million aux seuls États-Unis.
La protéine de la coagulation sanguine fibrine est responsable du déclenchement d’une inflammation toxique et de la perte de neurones après un traumatisme crânien majeur.
La plupart des traumatismes crâniens résultent de chutes, d'accidents de voiture ou d'agressions, beaucoup proviennent également d'accidents de sports ou d’opérations militaires. Lors de tels chocs, la force externe est suffisamment forte pour déplacer le cerveau à l’intérieur du crâne, provoquant une rupture importante de la barrière hémato-encéphalique et laissant le sang y pénétrer.
Non seulement ces blessures peuvent entraîner une perte de coordination, une dépression, des troubles du comportement et des difficultés de concentration, mais elles s’accompagnent également d’un risque plus élevé de démence plus tard dans la vie. L’absence flagrante de traitements pour ces lésions traumatiques a incité l’équipe de San Francisco des instituts Gladstone à décrypter, au niveau moléculaire, comment les traumatismes crâniens déclenchent la neurodégénérescence – et à chercher comment cibler ce processus pour prévenir des dommages à long terme.
L’équipe de San Francisco étudie depuis longtemps comment le sang qui s’infiltre dans le cerveau déclenche des maladies neurologiques et travaille à décrypter la cascade d’effets nocifs, souvent irréversibles qui suit cette infiltration. L’équipe a déjà noté que la fibrine, une protéine qui aide normalement le sang à coaguler, est en cause dans ce processus.
L’un des auteurs principaux, le Dr Jae Kyu Ryu,, chercheur aux Gladstone Institutes explique : « nous souhaitions répondre à la question fondamentale de savoir exactement ce qui se passe dans le cerveau après une telle blessure pour déclencher ce processus de destruction des neurones. Dans de très nombreuses maladies neurologiques, les réponses immunitaires toxiques dans le cerveau sont déclenchées par des fuites de sang et conduisent à la neurodégénérescence. Pouvoir neutraliser ces réponses immunitaires toxiques dans le cerveau ouvre la voie à de nouvelles thérapies pour les maladies neurologiques ».
Maladie neurodégénérative ou traumatisme cérébral et fuite de sang dans le cerveau : dans les maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer et la sclérose en plaques, des fuites anormales dans la barrière hémato-encéphalique protectrice permettent à la fibrine de s’infiltrer dans les zones responsables des fonctions cognitives et motrices ce qui induit la neurodégénérescence. Mais dans le cas du traumatisme crânien, c’est le traumatisme lui-même qui provoque une fuite de sang dans le cerveau.
L’étude révèle que :
-
la fibrine est responsable de la dégradation des bonnes cellules immunitaires,
- elle provoque une inflammation dangereuse et libère des toxines qui tuent les neurones.
Via une technologie d’imagerie de pointe pour étudier le cerveau de souris modèles de trauma cérébral, ainsi que celui de patients victimes de traumatisme crânien, l’équipe constate :
- des fuites de la barrière hémato-encéphalique et une abondance de fibrine ;
- dans les cerveaux de souris et humains, la fibrine est présente à niveaux élevés, avec des cellules immunitaires activées ;
- la fibrine hyperactive ces cellules immunitaires ;
- la fibrine peut être modifiée via une mutation spécifique qui peut l’empêcher d’activer les cellules immunitaires sans affecter sa fonction de coagulation.
L’espoir d’un médicament : les chercheurs ont mis au point un anticorps monoclonal thérapeutique, qui agit uniquement sur les propriétés inflammatoires de la fibrine, sans effets indésirables sur sa fonction de coagulation sanguine. Cette immunothérapie ciblant la fibrine protège de la sclérose en plaques et de la maladie d’Alzheimer chez la souris. Une version humanisée de cette immunothérapie ciblant la fibrine est déjà en cours d'essais cliniques de phase I.
Il sera donc bientôt possible de disposer d'une option thérapeutique pour neutraliser la toxicité sanguine dans les maladies neurologiques. Si de nombreux essais seront encore nécessaires pour valider cette immunothérapie contre la fibrine dans les traumatismes crâniens, c’est l’espoir d’une nouvelle stratégie permettant de réduire le fardeau neurologique lié aux millions de lésions cérébrales chaque année dans le monde.
Source: Journal of Neuroinflammation 15 April, 2024 DOI : 10.1186/s12974-024-03092-w Fibrin promotes oxidative stress and neuronal loss in traumatic brain injury via innate immune activation
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