La transplantation de cellules cérébrales pourrait être le traitement révolutionnaire pour guérir les troubles neurologiques
La perte et la dégénérescence des astrocytes sont présentes dans de nombreuses affections neurodégénératives. (S. Chierzi), CC BY
Les astrocytes – nommés pour leur forme en étoile – sont un type de cellule cérébrale aussi abondants que les neurones du système nerveux central, mais on sait peu de choses sur leur rôle dans la santé et les maladies du cerveau.
De nombreuses maladies neurologiques sont causées ou entraînent une perte de cellules du système nerveux central. Certaines maladies sont résultat de la perte de cellules spécifiquescomme la perte de motoneurones dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA), la perte de neurones dopaminergiques dans la maladie de Parkinson et la perte de neurones GABAergiques dans la maladie de Huntington.
Pour d’autres maladies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer, la perte générale de cellules dans les régions du cerveau responsables de la formation de la mémoire est une caractéristique clé.
Bien que de nombreuses maladies cérébrales soient marquées par la perte de cellules spécifiques, la perte d’astrocytes est un point commun à ces maladies. Il est intéressant de noter que dans certaines études animales impliquant des cas tels que la SLA, l’introduction de mutations pathogènes de manière sélective dans les astrocytes uniquement produit des symptômes de SLA et une progression de la maladie.
Thérapie de transplantation
De nouvelles preuves indiquent que les astrocytes participent à des fonctions majeures du cerveau, notamment l’homéostasie et la modulation du réseau neuronal. essentiel à la cognition quotidienne. Un cerveau fonctionnel nécessite des astrocytes sains, et trouver des stratégies pour guérir ou remplacer les astrocytes endommagés pourrait aider au traitement des maladies neurologiques.
La thérapie de remplacement cellulaire consiste à transplanter des cellules fonctionnelles chez des patients. Ces dernières années, des développements passionnants ont eu lieu dans ce domaine en ce qui concerne la transplantation d’astrocytes dans des modèles de maladies animales, une approche allant même jusqu’à essai clinique précoce chez des patients SLA. Même si les résultats sont prometteurs, le succès du traitement varie d’une étude à l’autre.
Notre récente étude, publiée dans Le journal des neurosciencesexamine comment les astrocytes transplantés s’intègrent dans le système nerveux central du receveur. Nous avons étudié les types d’astrocytes transplantés, le calendrier du traitement et les voies de transplantation.
Préparation des astrocytes
Tout d’abord, nous avons préparé des cultures d’astrocytes dans des boîtes de Pétri en extrayant des astrocytes immatures du cortex cérébral de souris nouveau-nées et en élargissant la population cellulaire. Pour suivre le développement des astrocytes transplantés après leur livraison à des souris receveuses, nous avons utilisé des astrocytes provenant de souris génétiquement modifiées chez lesquelles les astrocytes brillent en rouge, et ils sont transplantés dans le cerveau de souris où les astrocytes brillent en vert.
Nous avons constaté que les astrocytes transplantés pouvaient survivre jusqu’à un an après la transplantation, se développant normalement et s’intégrant dans le cerveau du receveur tout comme les astrocytes natifs, avec juste des différences mineures.
Les astrocytes dépendent de leur capacité à détecter des signaux et à échanger des matériaux dans l’environnement cérébral via des molécules telles que des récepteurs et des canaux ioniques situés à la surface de leurs cellules. Les astrocytes transplantés présentaient un nombre comparable de récepteurs et de canaux et possédaient des tailles et une complexité similaires par rapport aux astrocytes natifs.
Les astrocytes transplantés semblent prendre un certain temps pour rattraper et correspondre parfaitement aux astrocytes des souris receveuses en termes de production de ces récepteurs et canaux ioniques.
Source, type et emplacement
Curieusement, nous avons également constaté que l’intégration des astrocytes transplantés chez le receveur est affectée par l’âge de la souris, qui reflète la maturité de l’environnement cellulaire dans lequel les astrocytes sont transplantés. Lorsque les astrocytes étaient transplantés chez un nourrisson, ils pouvaient migrer et se propager plus largement dans le cerveau de l’hôte. Cependant, lorsque les astrocytes étaient transplantés chez une jeune souris adulte, ils étaient confinés au site de transplantation.
Les astrocytes situés dans différentes régions du cerveau et de la moelle épinière présentent des caractéristiques très différentes. Nous voulions voir comment les astrocytes d’une région du cerveau s’intégraient dans une région différente. Les astrocytes préparés à partir du cortex cérébral ont fini par se développer en astrocytes corticaux même lorsqu’ils étaient placés dans le cervelet.
Par conséquent, la source et le type d’astrocytes transplantés font une différence, et cette programmation intrinsèque des astrocytes doit être prise en compte lors de la réflexion sur la thérapie de remplacement des astrocytes.
Un potentiel passionnant
Ces dernières années, de plus en plus d’études ont été menées pour étudier le potentiel de la transplantation d’astrocytes. Semblable à nos découvertes, les astrocytes transplantés se forment contacts normaux avec les synapses neuronales et fonctionnent normalement. La transplantation d’astrocytes a également été démontrée pour favoriser la plasticité cérébrale et la régénération après une blessure et dans différents modèles animaux de maladies neurologiques.
Par conséquent, il présente une stratégie prometteuse et passionnante pour traiter les maladies neurologiques. En répondant aux principales questions concernant la manière dont les astrocytes transplantés s’intègrent dans l’hôte, nos recherches peuvent soutenir le développement de thérapies cellulaires plus efficaces susceptibles d’améliorer la qualité de vie des patients.
