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Spinal locomotor circuits: organization and repair after injury

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Les traumatismes médullaires - traitement et réhabilitation

Les traumatismes médullaires (TM) ou tout dysfonctionnement sont susceptibles d'empêcher ou de provoquer le mouvement, d'entrainer des pertes de sensations, des douleurs chroniques et bien d'autres troubles neuromoteurs. Le projet SPINAL CORD REPAIR réunit un consortium multidisciplinaire de chercheurs européens dont l'objectif est de restaurer le fonctionnement moteur ou le mouvement après un TM.

Santé

Au niveau mondial; près de 90 millions de personnes souffrent de TM dont le coût moyen sur une vie entière (pour un accident survenu à 25 ans) est estimé entre 0,45 million et 2,1 million d'euros. La mauvaise qualité de vie des patients et des familles, les difficultés de soins ainsi que les charges socioéconomiques générées par les TM demandent impérativement des solutions. Les chercheurs du projet voudraient démêler la circuiterie neuronale complexe impliquée dans la locomotion, les facteurs responsables de la plasticité neuronale et les différences d'activité neuronale observées avant et après un TM. Ils ont ainsi développé et breveté un dispositif expérimental appelé MotoRater permettant des essais standardisés de locomotion évoluée sur les rongeurs. Les chercheurs ont utilisé des modèles animaux pour identifier et caractériser les propriétés cellulaires des neurones d'un générateur central excitateur de rythme (CPG, pour central pattern generator) comme EphA4, spécialisé dans la locomotion. Les générateurs centraux excitateurs de rythme sont des circuits neuraux de la moelle épinière qui produisent des mouvements rythmiques moteurs à partir de l'interaction entre les neurones CPG et leurs interactions synaptiques. Des terminaisons synaptiques génétiquement marquées et des anticorps spécifiques ont permis l'identification et la cartographie des interneurones spécifiquement proprioceptifs de la moelle épinière des souris.Les interneurones relient les neurones sensoriels et les neurones moteurs. La proprioception permet de percevoir les mouvements des membres et de se positionner dans l'espace sans l'aide de repères visuels. Les chercheurs ont développé une méthode de suivi viral trans-synaptique qui permet la visualisation des neurones directement connectés aux neurones moteurs. Les chercheurs ont injecté ce virus dans certains groupes musculaires sélectionnés afin de visualiser la position et la quantité des interneurones pré-moteurs. Ces études ont montré que les souris dont les neurones propriocepteurs ont été retirés présentent une très mauvaise stabilité du rythme. Les protéoglycanes de type chondroïtine sulfate (CSPG) et l'inhibiteur A de croissance des neurites (Nogo A, pour neurite outgrowth ihibitor A) sont des facteurs inhibant la croissance neurale. Des études in vitro et in vivo ont montré qu'un traitement avec la chondroïtinase dans les sept jours de survenue d'une lésion traumatique stimulait la plasticité et la restauration neurale en neutralisant les protéoglycanes CSPG. Les membres de l'équipe ont développé une méthode de libération lente de la chondroïtinase dans les tissus qui permet l'administration de cette thérapie sur une période de trois semaines. Ils ont également montré qu'un traitement par anticorps bloquant Nogo A après une lésion de la moelle épinière améliorait la régénération anatomique et fonctionnelle du site lésé si ce traitement était suivi d'une réadaptation fonctionnelle. L'administration concomitante des traitements par anti-Nogo A et par chondroïtinase ne favorise cependant pas la récupération fonctionnelle des rongeurs. D'autres études chez l'animal et chez l'homme ont montré une corrélation entre l'activité des réflexes spinaux et la locomotion. Les lésions de la moelle épinière touchent également l'activité locomotrice du reflexe spinal. L'addition d'une formation fonctionnelle aux traitements inducteurs de la plasticité permet de modifier l'équilibre des réflexes spinaux et d'améliorer la locomotion. Les résultats de ces travaux ont été diffusés via des conférences et des congrès scientifiques, des brevets et des publications dans des journaux internationaux à comité de lecture. Les recherches en cours pourraient mener à une véritable révolution en plaçant l'Union européenne en pointe dans le domaine de la médecine régénérative de la moelle et en améliorant la mobilité et la qualité de vie de millions de personnes.

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