Le participant à la recherche Doug McCullough utilise le vélo d’exercice adaptatif lors d’une session de test à l’Université de Pittsburgh.
Nate Langer, UPMC et Université de Pittsburgh Health Sciences
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Nate Langer, UPMC et Université de Pittsburgh Health Sciences
La stimulation électrique quotidienne de certains nerfs dans la moelle épinière semblait aider trois personnes atteintes d’atrophie musculaire de la colonne vertébrale (SMA), un trouble héréditaire qui provoque le gaspillage des muscles.
Le traitement a augmenté la force musculaire des jambes chez les trois participants et leur a permis de marcher plus loin, Rapport des chercheurs dans le journal Médecine de la nature.
« Après quelques jours, mes jambes se sont senties suralimentées », explique Doug McCullough, 57 ans, l’un des participants à l’étude d’un mois à l’École de médecine de l’Université de Pittsburgh.
Si les avantages de la stimulation vertébrale sont confirmés dans des essais plus importants, l’approche pourrait augmenter les derniers traitements médicamenteux de la SMA. Les médicaments peuvent ralentir ou arrêter la maladie, mais n’inversent pas réellement ses symptômes invalidants.
La stimulation vertébrale semble également aider les personnes souffrant de faiblesse musculaire d’un AVC. Et cela pourrait éventuellement améliorer la vie des personnes atteintes de SLA (sclérose latérale amyotrophique) et de la maladie de Parkinson, selon les chercheurs.
Le participant à la recherche Doug McCullough utilise le système de soutien aux poids corporels pour marcher lors d’une session de test à l’Université de Pittsburgh.
Nate Langer, UPMC et Université de Pittsburgh Health Sciences
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Nate Langer, UPMC et Université de Pittsburgh Health Sciences
Basse attente, résultat surprenant
McCullough avait 11 ans lorsqu’il a été diagnostiqué avec une forme de SMA qui progresse très lentement.
SMA affaiblit les muscles en tuant les motoneurones dans la colonne vertébrale. Les premiers motoneurones à parcourir sont généralement ceux qui contrôlent les muscles des épaules, du dos, des hanches et des cuisses.
La forme la plus grave de SMA provoque des symptômes graves chez les nouveau-nés. Jusqu’à l’arrivée du premier médicament pour SMA en 2016, les enfants sont généralement décédés avant l’âge de 2 ans.
Au moment où McCullough est entré dans l’étude de Pittsburgh, il comptait sur deux cannes pour marcher et avait commencé à utiliser un fauteuil roulant motorisé.
« En tant que personne atteinte d’une maladie progressive, vous ne vous améliorez jamais », explique McCullough. « Vous maintenez soit le maintien, soit vous empirez. »
McCullough avait donc de faibles attentes lorsqu’il est arrivé à Pittsburgh pour que les fils soient temporairement implantés dans la partie de sa colonne vertébrale qui contrôle les muscles des jambes qui sont essentiels pour la marche.
Après avoir récupéré de la chirurgie, il est allé au laboratoire, où les scientifiques ont commencé à livrer des impulsions d’électricité à certains nerfs de sa moelle épinière.
Au début, il ne ressentait rien. Ensuite, « ils commenceraient à le faire un peu et vous sentiriez cette faible pouls à l’intérieur de votre corps », dit-il.
Plus précisément, dans ses jambes.
Et au cours de l’expérience, les jambes de McCullough ont retrouvé une fonction. Il pouvait marcher quelques pas plus loin. Sa démarche était un peu meilleure. Ses jambes étaient plus fortes – même lorsque le stimulateur vertébral n’était pas connecté.
« Je me disais: » Whoa, c’est surréaliste! » « Dit McCullough. « C’était vraiment la première fois que je voyais une amélioration. »
Un changement beaucoup plus dramatique s’est produit chez un autre participant, qui avait 20 ans et moins handicapé lorsqu’il est entré dans l’étude, dit Marco capogrossoprofesseur adjoint à l’Université de Pittsburgh et l’un des auteurs de l’étude.
« Il s’est tellement amélioré qu’il pouvait marcher du logement familial où ils restaient pour le procès, à notre laboratoire », explique Capogrosso. « Il ne pouvait pas faire ça avant. »
Stimulation qui dure
Avant l’étude SMA, des chercheurs de l’Université de Pittsburgh avaient utilisé une stimulation vertébrale pour renforcer la force des bras chez les personnes qui avaient eu un AVC.
Le traitement a semblé fonctionner en renforçant les connexions entre les cellules nerveuses impliquées dans le contrôle et la surveillance des muscles du bras spécifiques. Capogrosso et son équipe pensaient qu’une approche similaire pourrait fonctionner sur les muscles des jambes chez les personnes atteintes de SMA.
Dans les deux cas, l’idée était de tirer davantage du nombre relativement faible de cellules nerveuses qui sont restées intactes.
Mais les résultats avec les patients atteints de SMA se sont révélés bien plus importants que les chercheurs ne l’avaient prévu, dit Capogrosso.
« Vendredi, ils venaient dans le laboratoire, faisaient leurs tests, puis ils rentreraient chez eux », dit-il. « Puis lundi, ils reviendraient et soudain ils ont 20% [stronger.] »
Une grande partie de l’amélioration a été maintenue même lorsque le stimulateur n’a pas été allumé. Capogrosso pense que c’est parce que la stimulation avait aidé à rétablir la communication entre les motoneurones restants et les autres neurones impliqués dans le circuit qui permet la marche.
« Ils avaient beaucoup moins de motoneurones parce que certains d’entre eux sont morts », dit-il. « Mais leurs cellules étaient meilleures pour contrôler leurs muscles. »
Le résultat soutient une idée proposé en 2011 par George Mentisprofesseur à l’Université de Columbia dont la recherche se concentre sur les motoneurones vertébraux.
« Ce que les gens pensaient jusqu’à ce moment, c’est que si vous réparez les motoneurones, vous réparerez la maladie », dit-il.
Mais Mentis a montré que chez les souris atteintes de SMA, la faiblesse musculaire est apparue avant que les motoneurones ne commencent à mourir.
La raison, a-t-il soutenu, était que SMA perturbait également les liens critiques entre les motoneurones, qui disent à un muscle quand se contracter, et les neurones sensoriels, qui surveillent ce que fait ce muscle.
Les résultats à Pittsburgh suggèrent que la stimulation vertébrale peut restaurer ces connexions, même lorsque le nombre de motoneurones a été considérablement réduit, dit Mentis.
Si c’est vrai, dit Mentis, la stimulation vertébrale pourrait considérablement améliorer la vie des personnes atteintes de SMA.
« Au cours de ce mois de stimulation électrique, nous n’avons jamais atteint un plateau », dit-il. « Ils s’amélioraient toujours. »
Ainsi, les implants vertébraux permanents pourraient fonctionner encore mieux.
La stimulation de la colonne vertébrale pourrait également aider les personnes atteintes d’autres maladies qui affectent le mouvement, notamment la SLA et la Parkinson, dit Mentis.
