Réfrigérer les cellules cérébrales commotionnées
Les effets d’une commotion cérébrale peuvent être ressentis longtemps après l’incident fatal, la blessure entraînant parfois une grave neurodégénérescence et des affections comme la maladie de Parkinson ou l’encéphalopathie traumatique chronique (ETC).
Un traitement potentiel pour les traumatismes crâniens
Dans le but de développer un traitement pour ces types de traumatismes crâniens, les ingénieurs de l’Université du Wisconsin-Madison (UW) ont découvert que le refroidissement des cellules cérébrales commotionnées peut les protéger des dommages et leur permettre de fonctionner normalement.
« Il n’existe actuellement aucun traitement médical efficace pour les commotions cérébrales et autres types de lésions cérébrales traumatiques », déclare Christian Franck, professeur associé d’ingénierie mécanique qui a dirigé cette étude. « Nous sommes très enthousiastes à l’égard de nos conclusions car elles pourraient ouvrir la voie à des traitements que nous pourrions proposer aux patients ».
Franck et son équipe ont fait leur percée en expérimentant leur technique avec des cellules cérébrales dans une éprouvette. Lorsque des cellules cérébrales sont soumises à un impact traumatique, l’une des conséquences peut être l’activation d’une voie biochimique qui entraîne la neurodégénérescence et finalement la perte de la fonction cellulaire. Les chercheurs ont décidé de trouver des moyens d’intervenir dans ce processus afin de prévenir les dommages à long terme.
« Ces voies sont comme un mauvais interrupteur moléculaire dans le cerveau », explique Franck. Pour recréer ces voies biochimiques en laboratoire, les chercheurs ont construit des réseaux de neurones dans une soucoupe parabolique. Ils ont ensuite recréé le processus d’une lésion cérébrale par stimulation mécanique, qui a blessé les cellules de la même manière qu’une vraie commotion cérébrale. Ces cellules ont ensuite été rapidement refroidies à différentes températures et pendant différentes périodes afin de trouver l’approche optimale.
Un refroidissement a 33 °C a offert le meilleur avantage
Pour obtenir les meilleurs résultats, l’équipe a constaté que le refroidissement devait commencer dans les quatre heures suivant la blessure et être maintenu pendant au moins six heures, bien que même une durée aussi courte que 30 minutes présente certains avantages. Le refroidissement à une température de 33 °C a offert le meilleur avantage en matière de protection.
En suivant cette méthode, l’équipe a constaté qu’elle pouvait maintenir les voies biochimiques désactivées et maintenir le fonctionnement normal des cellules. Ils ont notamment constaté que lorsque ces cellules revenaient à une température corporelle normale après six heures de refroidissement, ces voies restaient désactivées.
« La plus grande surprise a été que les interrupteurs moléculaires sont restés éteints – de manière permanente – pendant toute la durée de l’expérience en laboratoire », explique Franck. « C’était formidable. »
D’autres recherches pour mieux comprendre les mécanismes en jeu
La manière dont cela fonctionnerait dans un cadre clinique n’est pas tout à fait claire. Les chercheurs notent que le refroidissement de l’ensemble du corps d’un patient n’est peut-être pas une option viable, car cela comporte des risques liés au cœur et au système immunitaire. Pour l’instant, l’équipe espère mener d’autres études sur des animaux afin de mieux comprendre les mécanismes en jeu.
Cette recherche a été publiée dans PLOS One.
Source : University of Wisconsin-Madison
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