Amélioration de la marche et une survie prolongée vu dans un modèle murin de la maladie de Huntington en ajustant la capacité d'un type de cellule spécifique pour absorber le potassium dans le cerveau, rapporte étude publiée par l'UCLA, le 30 Mars dans l'édition en ligne de Nature Neuroscience. Cette découverte pourrait pointer vers de nouvelles cibles médicamenteuses pour le traitement de la maladie dévastatrice qui frappe une personne sur 20 000 Américains.
La maladie de Huntington est transmise des parents à l'enfant par une mutation dans le gène de Huntington. En tuant les cellules du cerveau appelées neurones, le trouble progressif prive progressivement les patients de leur capacité de marcher, de parler, avaler, respirer et penser clairement. Aucun traitement n’existe, et les patients avec des cas agressifs peuvent mourir en aussi peu que 10 ans.
Les laboratoires de Baljit Khakh, professeur de physiologie et de la neurobiologie, et Michael Sofroniew, professeur de neurobiologie, se sont associés à la David Geffen School of Medicine à UCLA à démêler le rôle joué dans la chorée de Huntington par les astrocytes - grandes cellules en forme d'étoile trouvée dans le cerveau et la moelle épinière.
"Les astrocytes apparaissent dans le cerveau, en nombre égal aux neurones, mais ne ont pas été bien étudié. Elles permettent neurones signaler une de l'autre en maintenant un environnement chimique optimale extérieur des cellules", a expliqué Khakh, qui, avec Sofroniew, est un membre du Brain Research Institute UCLA. "Nous avons utilisé deux modèles de souris pour déterminer si les astrocytes se comportent différemment lors de la maladie de Huntington."
Le premier modèle imité agressif, l'apparition précoce de la maladie, tandis que le second a imité une version lente en développement.
Khakh et Sofroniew examiné comment la mutation de la huntingtine influencée astrocytes dans le cerveau. En particulier, ils ont regardé l'interaction des astrocytes avec un type de neurone qui joue un rôle central dans la coordination mouvement.
Un résultat majeur s’est démarqué des données.
Dans les deux modèles, les astrocytes avec le gène mutant a montré une baisse mesurable de Kir4.1, une protéine qui permet à l'astrocyte de prendre connaissance de potassium à travers la membrane cellulaire. Cela a laissé trop de potassium extérieur de la cellule, ce qui perturbe l'équilibre chimique et l'augmentation de l'excitabilité ou la capacité des neurones à proximité au feu.
"Nous soupçonnons que la mutation du gène contribue à la maladie de Huntington en réduisant les niveaux Kir4.1 dans les astrocytes», a déclaré Sofroniew. "Ceci, à son tour, réduit l'absorption de la cellule de potassium.
"Lorsque les pools de potassium en excès autour des neurones, ils grandissent hypersensible et le feu trop facilement, ce qui perturbe la fonction des cellules nerveuses et, finalement, la capacité du corps à se déplacer correctement. Cela peut contribuer à les mouvements saccadés communs à la maladie de Huntington," at-il ajouté.
Pour vérifier leur hypothèse, les scientifiques ont exploré ce qui se passerait se ils augmentaient artificiellement niveaux Kir4.1 intérieur des astrocytes. Dans un exemple, les résultats se sont avérés frappante.
«Stimuler Kir4.1 dans les astrocytes améliore la capacité des souris de marcher correctement. Nous avons été surpris de voir la longueur et la largeur de retour foulée de la souris à des niveaux plus normaux", a déclaré Khakh. "Ce était une découverte inattendue."
«Notre travail innove en montrant que perturber la fonction des astrocytes conduit à la perturbation de la fonction des neurones dans un modèle murin de la maladie de Huntington», a déclaré Sofroniew. "Nos résultats suggèrent que les cibles thérapeutiques existent pour la maladie au-delà de neurones."
Bien que les résultats mettent en lumière importante sur l'un des mécanismes à l'origine de la maladie de Huntington, les résultats offrent également des implications plus générales, selon les auteurs
"Nous sommes très heureux que les astrocytes peuvent potentiellement être exploitées pour de nouveaux traitements médicamenteux», a déclaré Khakh. "Dysfonctionnement astrocytes peut également être impliqué dans d'autres maladies neurologiques au-delà de la chorée de Huntington."
La prochaine étape pour l'équipe UCLA sera de démêler le mécanisme qui réduit les niveaux de Kir4.1 et illuminer comment cela modifie réseaux neuronaux.