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Découverte des pores cellulaires: de l'espoir pour des millions de patients atteints de lésions cérébrales et médullaires

Auteur: Université Aston(je) : Contact: aston.ac.uk

Publié: 2020-05-17

Synopsis:

Les scientifiques découvrent un nouveau traitement pour réduire considérablement l'enflure après des lésions cérébrales et médullaires, offrant ainsi de l'espoir à 75 millions de victimes dans le monde chaque année.

Points clés:

  • Les chercheurs ont utilisé un médicament antipsychotique déjà autorisé – la trifluopérazine (TFP) – pour modifier le comportement des minuscules «pores» des canaux d'eau dans les cellules appelées aquaporines.
  • … ce qui est excitant, c'est que les médecins pourraient bientôt avoir à leur disposition un moyen efficace et non invasif d'aider les patients souffrant de lésions cérébrales et médullaires.

Résumé principal

Les scientifiques ont découvert un nouveau traitement pour réduire considérablement l'enflure après des lésions cérébrales et médullaires, offrant de l'espoir à 75 millions de victimes dans le monde chaque année.

On pense que la percée dans le traitement de ces blessures – appelée œdème du système nerveux central (SNC) – est extrêmement importante car les options actuelles se limitent à mettre les patients dans un coma induit ou à pratiquer une chirurgie risquée.

Les lésions cérébrales et médullaires touchent tous les groupes d'âge.

Les personnes âgées sont plus à risque de les subir à la suite de coups ou de chutes, tandis que pour les groupes d'âge plus jeunes, les principales causes comprennent les accidents de la circulation et les blessures liées à des sports tels que le rugby, le football américain et d'autres jeux de contact.

L'exemple très médiatisé du pilote de Formule 1 Michael Schumacher montre les difficultés auxquelles les médecins sont actuellement confrontés pour soigner de telles blessures. Après être tombé et s'être cogné la tête sur un rocher en ski en Suisse en 2013, Schumacher a développé un gonflement au cerveau à cause de l'eau se précipitant dans les cellules affectées. Il a passé six mois dans un coma d'origine médicale et a subi une opération chirurgicale complexe, mais sa rééducation se poursuit à ce jour.

Le nouveau traitement, développé par une équipe internationale de scientifiques travaillant à l'Université Aston (Royaume-Uni), à la Harvard Medical School (États-Unis), à l'Université de Birmingham (Royaume-Uni), à l'Université de Calgary (Canada), à l'Université Lund (Suède), à ​​l'Université de Copenhague (Danemark) ) et de l'Université de Wolverhampton (Royaume-Uni), figurent dans la dernière édition de la revue scientifique Cell.

Les chercheurs ont utilisé un médicament antipsychotique déjà autorisé – la trifluopérazine (TFP) – pour modifier le comportement des minuscules «pores» des canaux d'eau dans les cellules appelées aquaporines.

En testant le traitement sur des rats blessés, ils ont constaté que les animaux ayant reçu une seule dose du médicament sur le site du traumatisme avaient récupéré leurs mouvements et leur sensibilité en aussi peu que deux semaines, par rapport à un groupe non traité qui continuait de montrer une déficience motrice et sensorielle au-delà de six semaines. après la blessure.

Le traitement agit en neutralisant la réaction normale des cellules à une perte d'oxygène dans le SNC – le cerveau et la moelle épinière – causée par un traumatisme. Dans de telles conditions, les cellules deviennent rapidement «plus salées» en raison d'une accumulation d'ions, provoquant une ruée d'eau à travers les aquaporines qui fait gonfler les cellules et exerce une pression sur le crâne et la colonne vertébrale. Cette accumulation de pression endommage les tissus fragiles du cerveau et de la moelle épinière, perturbant la circulation des signaux électriques du cerveau vers le corps et vice versa.

Mais les scientifiques ont découvert que la PTF peut empêcher cela de se produire. En concentrant leurs efforts sur d'importantes cellules du cerveau et de la moelle épinière en forme d'étoile appelées astrocytes, ils ont découvert que la PTF empêche une protéine appelée calmoduline de se lier aux aquaporines. Normalement, cet effet de liaison envoie les aquaporines à la surface de la cellule, laissant entrer plus d'eau. En arrêtant cette action, la perméabilité des cellules est réduite.

Traditionnellement, la PTF a été utilisée pour traiter les patients atteints de schizophrénie et d'autres problèmes de santé mentale. Son utilisation à long terme est associée à des effets secondaires indésirables, mais les chercheurs ont déclaré que leurs expériences suggéraient qu'une seule dose pouvait avoir un impact durable important pour les patients atteints d'œdème du SNC.

Étant donné que la TFP est déjà autorisée pour une utilisation chez l'homme par la Federal Drug Administration (FDA) des États-Unis et le National Institute for Health and Care Excellence (NICE) des États-Unis, elle pourrait être rapidement déployée comme traitement des lésions cérébrales. Mais les chercheurs ont souligné que des travaux supplémentaires leur permettraient de développer de nouveaux médicaments encore meilleurs en fonction de leur compréhension des propriétés de la PTF.

Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), chaque année, environ 60 millions de personnes subissent une lésion cérébrale ou médullaire traumatique et 15 millions de personnes supplémentaires subissent un accident vasculaire cérébral. Ces blessures peuvent être mortelles ou entraîner une invalidité de longue durée, des troubles psychiatriques, la toxicomanie ou l'automutilation.

Le professeur Roslyn Bill du Biosciences Research Group de l'Université Aston a déclaré:

"Chaque année, des millions de personnes de tous âges souffrent de blessures au cerveau et à la colonne vertébrale, que ce soit à cause de chutes, d'accidents, de collisions routières, de blessures sportives ou d'AVC. À ce jour, leurs options de traitement ont été très limitées et, dans de nombreux cas, très risquées. "

"Cette découverte, basée sur une nouvelle compréhension du fonctionnement de nos cellules au niveau moléculaire, donne de l'espoir aux victimes de blessures et à leurs médecins. En utilisant un médicament déjà autorisé pour un usage humain, nous avons montré comment il est possible d'arrêter l'enflure et la pression accumulation dans le SNC qui est responsable des dommages à long terme. "

"Bien que de nouvelles recherches nous aideront à affiner notre compréhension, ce qui est passionnant, c'est que les médecins pourraient bientôt avoir à leur disposition un moyen efficace et non invasif d'aider les patients souffrant de lésions cérébrales et médullaires."

Le Dr Zubair Ahmed de l'Institut de l'inflammation et du vieillissement de l'Université de Birmingham a déclaré:

"Il s'agit d'une avancée significative par rapport aux thérapies actuelles, qui ne traitent que les symptômes des lésions cérébrales et vertébrales, mais ne font rien pour prévenir les déficits neurologiques qui surviennent généralement à la suite d'un gonflement. Le médicament réutilisé offre une vraie solution à ces patients et peuvent être acheminés rapidement vers la clinique. "

Le Dr Alex Conner de l'Institut des sciences cliniques de l'Université de Birmingham a déclaré:

«Il est étonnant que notre travail sur l'étude de minuscules canaux d'eau dans le cerveau puisse nous dire quelque chose sur l'enflure cérébrale traumatique qui affecte des millions de personnes chaque année.

Le Dr Mootaz Salman, chercheur en biologie cellulaire à la Harvard Medical School, a déclaré:

"Ce nouveau traitement offre un nouvel espoir aux patients souffrant de lésions du SNC et possède un énorme potentiel thérapeutique. Nos résultats suggèrent qu'il pourrait être prêt pour une application clinique à faible coût dans un avenir très proche".

Le Dr Matthew Conner, directeur de cours pour la biochimie et la génétique et la biologie moléculaire à l'Université de Wolverhampton, a déclaré:

«Notre recherche révolutionnaire offre un nouvel espoir pour le traitement et la prévention des lésions cérébrales chez les personnes souffrant de traumatismes crâniens. Ce travail de pointe est l'aboutissement d'un certain nombre d'années de recherche collaborative sur le comportement du minuscule canal d'eau« pores »dans les cellules appelés aquaporines. "

(je)Source / Référence: Aston University. Disabled World ne fait aucune garantie ou représentation à cet égard. Le contenu peut avoir été modifié pour le style, la clarté ou la longueur.

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