Des scientifiques ont découvert que la restauration de la pléiotrophine dans le cerveau pourrait améliorer la fonction cérébrale dans le syndrome de Down, offrant une nouvelle approche prometteuse pour le traitement des troubles neurologiques.
Les circuits cérébraux défectueux observés dans la trisomie 21 pourraient résulter de l'absence d'une molécule essentielle, selon une nouvelle étude. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à des avancées significatives dans le traitement de la trisomie 21 et d'autres troubles neurologiques.
Publié Publiée dans la revue Cell Reports, l'étude a révélé que la molécule, appelée pléiotrophine, est essentielle au développement et au fonctionnement du système nerveux. Les chercheurs ont constaté que la restauration de la pléiotrophine dans le cerveau de souris de laboratoire adultes améliorait significativement les fonctions cérébrales, suggérant un potentiel de traitements similaires chez l'homme.
« Cette étude est vraiment passionnante, car elle démontre l'efficacité du ciblage des astrocytes, un type de cellules cérébrales spécialisées dans la sécrétion de molécules modulant les synapses, pour reprogrammer les circuits cérébraux à l'âge adulte », a déclaré dans un communiqué Ashley N. Brandebura, auteure principale de l'étude, qui a mené l'étude en postdoctorat au Salk Institute for Biological Studies et est aujourd'hui professeure adjointe de neurosciences à la faculté de médecine de l'Université de Virginie. « L'utilisation chez l'humain est encore loin d'être possible, mais cela nous donne l'espoir que les molécules sécrétées puissent être administrées par des thérapies géniques efficaces ou potentiellement par perfusions de protéines pour améliorer la qualité de vie des personnes atteintes de trisomie 21. »
Le syndrome de Down, qui touche environ un bébé sur 640 chaque année aux États-Unis selon les Centres pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC), est causé par des anomalies de division cellulaire. Ces anomalies peuvent entraîner des retards de développement, de l'hyperactivité et un risque accru de divers problèmes médicaux, tels que des malformations cardiaques et des troubles thyroïdiens.
Des chercheurs de l'Institut Salk, dirigés par Nicola J. Allen, ont cherché à mieux comprendre les causes sous-jacentes du syndrome de Down. Ils ont découvert la pléiotrophine, un candidat prometteur, en examinant des protéines cellulaires altérées dans le cerveau de souris de laboratoire modélisant la maladie. Cette protéine est présente en concentrations élevées à des moments critiques du développement cérébral, jouant un rôle essentiel dans la formation des synapses et le développement des neurotransmetteurs.
Pour tester si le renouvellement de la pléiotrophine pouvait améliorer la fonction cérébrale, les chercheurs ont utilisé des virus modifiés pour administrer la molécule aux cellules cérébrales nécessaires. Ces virus modifiés, appelés vecteurs viraux, insèrent une charge bénéfique dans les cellules sans provoquer de maladie.
Les résultats sont prometteurs : l’administration de pléiotrophine dans les cellules cérébrales clés, en particulier les astrocytes, augmente le nombre de synapses dans l’hippocampe, améliorant la plasticité cérébrale et restaurant potentiellement les fonctions cognitives.
« Ces résultats suggèrent que nous pouvons utiliser les astrocytes comme vecteurs pour introduire des molécules favorisant la plasticité cérébrale », a déclaré Allen dans le communiqué de presse. « Cela pourrait un jour nous permettre de reconnecter les connexions défectueuses et d'améliorer les performances cérébrales. »
Bien que ces résultats soient encourageants, les chercheurs soulignent que la pléiotrophine n'est probablement pas le seul facteur contribuant aux problèmes de circuits cérébraux liés au syndrome de Down. Des recherches plus approfondies sont nécessaires pour comprendre pleinement la complexité de cette maladie.
L’utilisation réussie des astrocytes pour délivrer des molécules synaptogènes pourrait également avoir des applications plus larges, potentiellement bénéfiques pour les traitements de divers troubles neurologiques.
« L'idée que les astrocytes puissent délivrer des molécules favorisant la plasticité cérébrale a des implications pour de nombreux troubles neurologiques, notamment d'autres troubles du développement neurologique comme le syndrome de l'X fragile, mais peut-être aussi pour des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer », a ajouté Brandebura. « Si nous parvenons à “reprogrammer” les astrocytes déficients pour délivrer des molécules synaptogènes, nous pourrions avoir un impact très bénéfique sur de nombreuses pathologies. »