Cellules à la Rescousse

La paralysie est la perte de la capacité de bouger certaines parties du corps, souvent après une lésion de la moelle épinière. Il n'existe actuellement aucun remède, mais de nombreux scientifiques travaillent activement pour en découvrir un. La moelle épinière est protégée par la colonne vertébrale, qui est constituée d'une série de petits os allant du crâne jusqu'au bas du dos. Cela crée une colonne de soutien pour le corps. La moelle épinière elle-même est une longue structure, constituée de tissu nerveux sensible, qui va du cerveau jusqu'au bas du dos. Le corps se déplace parce que des nerfs, appelés neurones, s'étendent du cerveau au reste du corps, envoyant des informations au corps pour se déplacer. Que ce soit en dansant, en nageant, en courant ou en ramassant un crayon, le corps se déplace parce que la moelle épinière envoie des informations entre le cerveau et le corps. Une lésion de la colonne vertébrale et de la moelle épinière endommage les structures de communication et de soutien du corps, ce qui interrompt le flux d'informations du cerveau au corps et peut causer de nombreux problèmes de mouvement.

La moelle épinière est divisée en plusieurs régions, et chaque région sert une fonction spécifique. Une lésion de la moelle épinière se produit lorsque les nerfs qui relient la colonne vertébrale au reste du corps sont endommagés, ce qui peut entraîner une perte de la capacité de mouvement de la personne. Par exemple, une lésion de la moelle épinière qui endommage les nerfs inférieurs peut provoquer une perte de mouvement dans les jambes. Plus la lésion remonte dans la moelle épinière et se rapproche du cerveau, plus il peut y avoir de dommages au long de la moelle épinière, ce qui entraîne une capacité de mouvement encore plus réduite. Ces lésions de la moelle épinière peuvent devenir permanentes si le corps n'est pas capable de restaurer les nerfs qui ont été endommagés. Lorsqu'une lésion de la moelle épinière devient permanente, les cellules de la colonne vertébrale à l'endroit de la lésion commencent à mourir.

Le système nerveux du corps est composé du système nerveux central, qui comprend la moelle épinière et le cerveau, et du système nerveux périphérique, qui contient toutes les cellules nerveuses en dehors du cerveau et de la moelle épinière. Le système nerveux périphérique envoie des informations entre le corps et le cerveau. Sans cette communication entre les systèmes nerveux central et périphérique, le corps ne serait pas capable de se déplacer et de réagir à son environnement. L'objectif de notre recherche était d'aider à guérir la moelle épinière blessée en collectant des cellules saines du système nerveux périphérique et en les plaçant dans la moelle épinière. Les cellules que nous avons transplantées du système nerveux périphérique à la moelle épinière blessée s'appellent les cellules de Schwann. Les cellules de Schwann aident le système nerveux périphérique à rester en bonne santé en protégeant les cellules nerveuses contre les lésions et en les soutenant lorsqu'elles sont blessées. Dans des études qui ont inspiré notre recherche, nous avons appris que lorsque les cellules de Schwann sont transplantées dans la moelle épinière blessée, elles peuvent aider les cellules endommagées du système nerveux central à récupérer. Donc, nous avions confiance avant de commencer nos expériences que la transplantation de cellules entre les systèmes fonctionnerait. Cependant, on ne savait pas comment les cellules de Schwann transplantées interagissent avec les cellules déjà présentes dans la lésion de la moelle épinière (appelées les cellules innées) pour obtenir cette guérison.

Une autre chose qui se produit lorsque la colonne vertébrale est blessée est que l'environnement dans la colonne vertébrale peut être prédisposé à l'inflammation. L'inflammation est une réponse normale du système immunitaire pour réparer le corps et prévenir de nouveaux dommages. Le système immunitaire reconnaît que la blessure s'est produite et envoie des cellules immunitaires à l'emplacement de la blessure pour vérifier ce qui se passe et aider le corps à réagir. Ces cellules immunitaires prennent le rôle de nettoyer et d'éliminer les cellules mortes ou très endommagées dans l'environnement blessé. Les cellules immunitaires savent que les cellules meurent car les cellules mourantes et mortes émettent des molécules dans l'environnement qui signalent qu'elles ne vont pas bien.

Le problème survient lorsque le système est blessé et que les cellules commencent à se comporter différemment de ce qu'elles feraient si elles n'étaient pas blessées. Les cellules saines commencent à envoyer des messages indiquant qu'elles ne vont pas bien, même si elles sont saines. Nous ne savons pas pourquoi les cellules saines envoient ces messages d'erreur, mais elles peuvent provoquer l'attaque des cellules immunitaires contre les cellules saines. Cela rend encore plus difficile pour le corps de se rétablir et la blessure peut s'aggraver. Nous espérons qu'en transplantant des cellules de Schwann, qui aident généralement les cellules malades à se régénérer, dans la région de la moelle épinière blessée, nous aiderions la moelle épinière. Après la transplantation, nous souhaitions observer une réduction de l'inflammation sur le site de la blessure.

Avec les rats souffrant de lésions de la moelle épinière, nous avons transplanté les cellules de Schwann dans la moelle épinière blessée. Pour observer les cellules, nous avons utilisé une technique de marquage spéciale. Cette technique de marquage comprend une molécule, appelée anticorps, qui se fixe à la cellule, et un colorant, appelé un fluorophore, qui se fixe à l'anticorps. Ce processus s'appelle l'immunohistochimie et nous permet d'observer des millions de cellules sous le microscope. Nous avons utilisé un microscope spécial, appelé un microscope confocal, pour examiner la colonne vertébrale.

Lorsque nous avons observé à travers le microscope confocal, nous avons constaté qu'après avoir ajouté les cellules de Schwann, il y avait plus de cellules bénéfiques réduisant l'inflammation que de cellules nuisibles augmentant l'inflammation. Nous savions comment distinguer les cellules bénéfiques des cellules nuisibles car chaque type de cellule a une composition chimique spécifique que nous pouvons cibler dans le processus d'immunohistochimie utilisé pour observer les cellules au microscope. La composition anticorps-fluorophore est unique à chaque type de cellule, nous pouvons donc déterminer si la cellule apparaissant au microscope est pro-inflammatoire ou anti-inflammatoire, et nous pouvons déterminer laquelle est plus présente dans l'environnement blessé après la transplantation des cellules de Schwann. Mais pour en être sûr, nous avons utilisé un processus appelé cytométrie en flux pour compter les cellules dans l'environnement de la lésion de la moelle épinière.

Cela a confirmé que, après l'ajout des cellules de Schwann, il y avait effectivement plus de cellules réduisant l'inflammation, et nous pensons que cette réduction de l'inflammation peut favoriser la guérison des cellules endommagées et leur permettre de se régénérer. Si cette technique permet effectivement aux cellules endommagées de se régénérer, elle pourrait potentiellement aider les personnes atteintes de lésions de la moelle épinière qui ont perdu la capacité de bouger leur corps.

Pour poursuivre nos travaux, notre prochaine étape consiste à vérifier si ce que nous avons trouvé dans nos études sur les rats pourrait réellement aider les humains. Le projet de Miami pour Guérir la Paralysie a mené des essais cliniques pour réaliser la même transplantation de cellules de Schwann chez des patients humains atteints de lésions de la moelle épinière. Un récent essai clinique a révélé que la transplantation de cellules de Schwann dans la moelle épinière blessée est sûre et a aidé certains participants de l'étude à récupérer en améliorant les fonctions motrices, sensorielles et neurologiques. La prochaine étape consiste à traiter plus de personnes atteintes de lésions de la moelle épinière avec des cellules de Schwann pour savoir avec certitude si cela fonctionne, si c'est sûr et stable. Nous espérons qu'à l'avenir, ces travaux permettront aux personnes atteintes de lésions de la moelle épinière de récupérer une partie ou la totalité de leur capacité de mouvement.

Rédigé Par : Sarah Izabel

Éditeur Académique : Neuroscientifique

Éditeur Non Académique : Infirmière

Original Paper

• Title: Schwann Cell Transplantation Subdues the Pro-Inflammatory Innate Immune Cell Response after Spinal Cord Injury

• Journal: International Journal of Molecular Sciences

• Date Published: 28 August 2018

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