Le glaucome touche environ une personne sur 50 âgée de plus de 40 ans et une personne sur 10 de plus de 75 ans. Cette nouvelle technique de régénération du nerf optique, mise au point par une équipe de l’Université de Cambridge, offre l’espoir d’un futur traitement du glaucome, par thérapie génique. Documentée dans la revue Nature Communications, la découverte pourrait contribuer à prévenir l'une des principales causes de cécité dans le monde.
Le glaucome est une affection oculaire courante, caractérisée par une lésion progressive du nerf optique qui relie l'œil au cerveau, souvent en association avec une pression élevée à l'intérieur de l'œil. Si le glaucome n'est pas diagnostiqué suffisamment tôt, il peut entraîner une perte de vision. Le glaucome est ainsi l'une des principales causes de cécité dans le monde.
Ses causes restent encore mal comprises, mais de nombreuses équipes cherchent à identifier de nouveaux traitements qui empêchent les cellules nerveuses rétiniennes de mourir ou à réparer la perte de vision par la régénération des axones malades par le nerf optique. Les axones, des fibres nerveuses présentes dans le système nerveux central (SNC) de l'adulte ne se régénèrent normalement pas après une blessure et une maladie, ce qui signifie que les dommages sont souvent irréversibles.
Cependant, au cours de ces dernières années, quelques équipes de recherche ont montré qu'il serait en fait possible de stimuler leur régénération. C’est l’objet de ces travaux.
Régénérer les fibres nerveuses endommagées dans l'œil
L’auteur principal, le Dr Richard Eva, du John van Geest Center for Brain Repair de l'Université de Cambridge et ses collègues, utilisent un système de culture cellulaire pour cultiver des cellules cérébrales, blessent leurs axones à l'aide d'un laser et analysent la réponse cellulaire à la blessure.
Une protéine de transport bien utile, la protrudine : les scientifiques de Cambridge regardent ici si le gène responsable de la production d'une protéine connue sous le nom de Protrudine peut permettre de stimuler cette régénération des cellules nerveuses et de les protéger de la mort cellulaire après une blessure. La protrudine réside normalement dans le réticulum endoplasmique, de minuscules structures à l'intérieur de nos cellules. Dans cette étude, l'équipe montre que le réticulum endoplasmique trouvé dans les axones semble apporter des composés et d'autres structures cellulaires importants pour leur croissance et leur survie et pour soutenir leur processus de régénération après une blessure. La protrudine stimule le transport de ces composés vers le site de la blessure.
L'augmentation des niveaux et/ou de l'activité de Protrudine dans les cellules nerveuses permet d’augmenter considérablement leur capacité à se régénérer. Les cellules nerveuses de la rétine, appelées cellules ganglionnaires rétiniennes, étendent leurs axones de l'œil au cerveau en passant par le nerf optique afin de relayer et de traiter les informations visuelles.
Protrudine permet de stimuler la réparation des cellules nerveuses : dans un organisme intact, une rétine entière d'un œil de souris, les chercheurs utilisent une technique de thérapie génique pour augmenter la quantité et l'activité de Protrudin dans l'œil et le nerf optique. Lorsqu'ils mesurent la quantité de régénération quelques semaines après une blessure par écrasement du nerf optique, l'équipe constate que Protrudin avait permis aux axones de se régénérer sur de grandes distances. Les cellules ganglionnaires rétiniennes apparaissent alors protégées de la mort cellulaire.
Protrudine permet de prévenir et de traiter le glaucome : les chercheurs montrent que cette technique peut contribuer à prévenir le glaucome sur la rétine entière d'un œil de souris : alors, qu’habituellement, environ la moitié des neurones rétiniens meurent dans les 3 jours qui suivent le retrait de la rétine, l'augmentation ou l'activation de Protrudin permet, in vitro donc, une protection presque complète des neurones rétiniens.
Il s’agit donc d’une stratégie par thérapie génique qui consiste à administrer la Protrudine dans l'œil pour protéger les neurones rétiniens de la mort, ainsi que pour stimuler la croissance de leurs axones. Des recherches supplémentaires vont maintenant être entreprises pour traduire ces résultats en clinique. Et pour regarder si la protéine pourrait également jouer un rôle clé dans d’autres types de lésions nerveuses.
Source: Nature Communications 5 Nov 2020; DOI: 10.1038/s41467-020-19436-y Protrudin functions from the endoplasmic reticulum to support axon regeneration in the adult CNS
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