Cette étude préclinique, menée à la Weill Cornell Medicine permet de mieux comprendre l'origine des crises d'épilepsie, grâce à un nouveau modèle animal de la maladie, le poisson zèbre. Ces travaux expérimentaux, publiés dans la revue Brain, contribuent à éclairer un processus encore mal compris et vont contribuer au développement de futurs antiépileptiques.
L'épilepsie est une maladie courante. On estime que la maladie touche 50 millions de personnes dans le monde. Son étiologie reste complexe et mal comprise. On sait que les neurones se répartissent en 2 grandes catégories, les neurones excitateurs dont l'activité stimule l'activité d'autres neurones et les neurones inhibiteurs qui calment les autres neurones. On sait également que les crises surviennent dans des zones du cerveau qui favorisent l'activité des neurones excitateurs face à l’action apaisante des neurones inhibiteurs. Cependant, de récentes études ont également invoqué une activité excessive des neurones inhibiteurs comme facteur déclencheur de crises. Il reste donc à préciser les rôles de l'excitation et de l'inhibition dans le développement des crises d’épilepsie.
Neurones excitateurs vs neurones inhibiteurs
Un nouveau modèle qui permet de visualiser et d’imager chaque zone du cerveau : c’est le grand avantage du poisson zèbre un modèle couramment utilisé par les chercheurs en neurologie, car le modèle étant transparent il est possible d’imager chaque région du cerveau. Ainsi, ici, le modèle permet de suivre toute l'activité des neurones excitateurs et inhibiteurs au cours des crises d’épilepsie. L’auteur principal, le Dr James. Niemeyer, neurochirurgien à la Weill Cornell Medicine confirme
« un modèle idéal pour identifier les rôles nuancés des différents types de cellules pendant les crises ».
Une nouvelle vision : avec ce nouveau modèle poisson zèbre et à l'aide de sondes fluorescentes spéciales, d'enregistrements électriques et d’une technique de microscopie de pointe, les scientifiques newyorkais sont parvenus à suivre les activités des neurones dans tout le cerveau pendant les crises. Les scientifiques constatent que les crises proviennent d'un excès d'activité des cellules cérébrales « excitatrices » par rapport aux cellules « inhibitrices », précisément dans des régions relativement localisées du cerveau. Les crises ne se propagent alors que lorsque l’excitation surpasse l’activité inhibitrice des régions cérébrales environnantes. Ainsi, l'initiation des crises se produit généralement dans les zones (délimitées en orange-rouge sur visuel) caractérisées par des cellules excitatrices plus actives (en rouge) avant de se propager (ondes de propagation en bleu) aux régions dominées par les neurones inhibiteurs (vert).
- les crises dans ce modèle ont tendance à provenir du mésencéphale, à des sites présentant un déséquilibre important entre l'activité neuronale excitatrice et inhibitrice ;
- les zones environnantes sont dominées par l'activité inhibitrice et sont dans ce cas, plus à même de résister, au moins temporairement, à la propagation de l'activité épileptique à partir de la zone d’origine ;
- des neurones inhibiteurs hyperactifs sont en effet retrouvés dans les zones de propagation.
Des crises induites par les neurones inhibiteurs ? Ce processus reste discuté, cependant certaines études ont récemment suggéré que des pics d'activité des neurones inhibiteurs peuvent paradoxalement également déclencher des crises.
Ainsi, l’étude éclaire le conflit entre neurones excitateurs et inhibiteurs à la source des crises, n’exclut pas le rôle de neurones fortement inhibiteurs, et documente une nouvelle approche via ce modèle de poisson zèbre, pour mieux comprendre l’épilepsie.
L'équipe prévoit également d'utiliser ce modèle pour identifier des médicaments efficaces contre les crises.
Source: Brain 23 February 2022 DOI : 10.1093/brain/awac073 Seizures initiate in zones of relative hyperexcitation in a zebrafish epilepsy model
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Équipe de rédaction SantélogJuil 8, 2022Rédaction Santé log