Percée pour les blessures de la moelle épinière et la démence alors que les protéines créent des réparations «frappantes»


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Un médicament qui répare les dommages au cerveau et à la moelle épinière a été créé par des scientifiques britanniques offrant l'espoir de nouvelles thérapies qui traitent une gamme de conditions dévastatrices - de la maladie d'Alzheimer à l'épilepsie en passant par la paralysie.

Il rétablit les connexions perdues entre les nerfs, améliorant la mémoire, la coordination et le mouvement. Les résultats chez les souris et les cellules cultivées en laboratoire ont été décrits comme «frappants».


La protéine synthétique agit comme un «pont moléculaire», rétablissant des liens neuronaux détruits par accident ou maladie. Cela a fonctionné dans tous les modèles d'animaux, y compris la démence.



Le plus grand impact a été observé dans les lésions de la moelle épinière où la fonction motrice est revenue pendant au moins sept à huit semaines. C'était après une seule injection dans le site.


L'auteur principal, le Dr Radu Aricescu, neuroscientifique au MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, a déclaré: «Les dommages au cerveau ou à la moelle épinière impliquent souvent la perte de connexions neuronales dans un premier temps, ce qui conduit finalement à la mort des cellules neuronales.

«Avant la mort neuronale, il y a une fenêtre d'opportunité où ce processus pourrait être inversé en principe.

«Nous avons créé une molécule qui, selon nous, aiderait à réparer ou à remplacer les connexions neuronales de manière simple et efficace.»

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Il a ajouté: «Nous avons été très encouragés par la façon dont cela fonctionnait dans les cellules et nous avons commencé à examiner des modèles murins de maladie ou de blessure où nous constatons une perte de synapses et une dégénérescence neuronale.»

Dans les premiers stades de la maladie d'Alzheimer et d'autres troubles neuro-dégénératifs, les synapses - ou connexions cérébrales - sont perdues. Cela provoque finalement la mort des neurones.

La même chose se produit avec les lésions de la moelle épinière, qui interrompt le flux constant de signaux électriques du cerveau vers le corps. Cela peut entraîner une paralysie sous une blessure.

Le composé appelé CPTX imite une protéine naturelle connue sous le nom de Cerebellin-1 qui relie les neurones qui envoient des signaux à ceux qui les reçoivent.


Ces «émetteurs» et «récepteurs» se trouvent à des points de contact spéciaux - les synapses. La cérébelline-1 et les protéines apparentées sont appelées «organisateurs synaptiques». Ils sont essentiels pour aider à établir le vaste réseau de communication qui sous-tend toutes les fonctions du système nerveux.

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En collaboration avec des collègues en Allemagne et au Japon, l’équipe du Dr Aricescu a développé une version artificielle décrite dans Science.

Le co-auteur, le professeur Alexander Dityatev, du Centre allemand des maladies neurodégénératives de Bonn, qui étudie les protéines synaptiques depuis des années, a déclaré: «Dans notre laboratoire, nous avons étudié l'effet du CPTX sur des souris présentant certains symptômes de la maladie d'Alzheimer et nous l'avons trouvé amélioré. les performances de mémoire des souris. »


Les chercheurs ont également découvert que le CPTX augmentait la capacité des synapses à changer, vitale pour la formation de la mémoire, qui est perdue dans la maladie d'Alzheimer.

De plus, la protéine agissait spécifiquement sur les synapses qui favorisaient l'activité de la cellule contactée. Il a également augmenté la densité des «épines dendritiques», de minuscules renflements dans la membrane cellulaire qui sont essentiels pour établir des connexions synaptiques.

Les chercheurs ont comparé la production de CPTX au «copier-coller» d’informations sur Internet. En effet, ils ont pris des éléments structurels de différentes «molécules organisatrices» et cela en a généré de nouveaux avec des propriétés de liaison différentes.

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Des expériences ont montré qu'il avait une capacité remarquable à organiser les connexions neuronales dans les cultures cellulaires.

Les chercheurs ont ensuite testé son effet sur des souris génétiquement modifiées pour avoir une mauvaise coordination musculaire ou une ataxie cérébelleuse. Cela peut survenir dans de nombreuses maladies. Les patients ont des problèmes d'équilibre, de démarche et de mouvements oculaires.

SWNS

Ils ont observé le tissu neuronal des rongeurs de laboratoire se réparer après l’injection de la molécule dans leur cerveau. Il a également amélioré les performances du moteur.

Encouragés par ce succès, ils ont ensuite essayé le traitement sur d’autres modèles murins de perte et de dégénérescence neuronales, notamment la maladie d’Alzheimer et les lésions médullaires.

De nouvelles versions plus stables de CPTX sont en cours de création, ce qui lui confère un effet plus durable. Ses effets positifs ont été observés pendant des périodes plus courtes dans les autres conditions - jusqu'à environ une semaine pour l'ataxie. Les chercheurs sont convaincus de pouvoir y remédier.

Il reste encore beaucoup à faire pour savoir si les résultats de la «preuve de principe» s’appliquent aux humains.

Le Dr Aricescu a déclaré: «Il existe de nombreuses inconnues quant au fonctionnement des organisateurs synaptiques dans le cerveau et la moelle épinière, nous avons donc été très satisfaits des résultats que nous avons constatés.

«Nous démontrons que nous pouvons restaurer les connexions neuronales qui envoient et reçoivent des messages, mais le même principe pourrait être utilisé pour supprimer les connexions.»

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Cela profiterait par exemple aux patients épileptiques. Le produit chimique pourrait servir de prototype pour une nouvelle classe de médicaments pour traiter les dommages neurologiques.

Le Dr Aricescu a ajouté: «Ces travaux ouvrent la voie à de nombreuses applications dans la réparation et le remodelage neuronaux. Seule l’imagination limite le potentiel de ces outils. »

Il a déclaré: «Notre étude suggère que le CPTX peut même faire mieux que certains de ses analogues naturels dans la construction et le renforcement des connexions nerveuses. Ainsi, CPTX pourrait être le prototype d'une nouvelle classe de médicaments à potentiel clinique.

«Notre approche pourrait éventuellement conduire à des traitements qui régénèrent réellement les fonctions neurologiques

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