Le cerveau ne peut pas se régénérer – Nous a-t-on dit

Selon le point de vue traditionnel, exprimé par le prix Nobel et pionnier de la neurologie Ramon y Cajal, le cerveau n’a pas la capacité de se régénérer après la naissance, nous sommes nés avec un certain nombre de neurones et nous sommes condamnés à perdre lentement et impuissants notre capacité cérébrale à chaque année qui passe de notre vie. [1] Comme c’est souvent le cas en science, le prestige de Cajal en tant que scientifique a laissé une impression profonde qui a largement contribué à maintenir cette croyance pendant une longue période, en dépit des preuves répétées du contraire.

De nombreuses observations suggèrent le contraire

Au fil des ans, de nombreux scientifiques ont signalé la capacité du cerveau à se régénérer. [2] Par exemple, au début des années 1980, les scientifiques ont observé que la zone du cerveau contrôlant les cordes vocales des canaris mâles montrait une neurogenèse saisonnière (création de nouveaux neurones) avec une augmentation spectaculaire du nombre de neurones pendant la saison de chant, puis peu de temps après, une mort dramatique à la fin de la saison; [3] suggérant que le cerveau est capable de générer de nouveaux neurones.

Les cellules souches peuvent former de nouvelles cellules cérébrales

L’ampleur de ce phénomène a finalement été révélée lorsque les cellules souches ont été observées pour avoir la capacité de migrer dans le cerveau et de former de nouvelles cellules cérébrales. Ces observations provenaient à l’origine d’études testant la faisabilité d’une greffe de moelle osseuse pour le traitement de la leucémie. Peu de temps après la greffe de moelle osseuse, on a vu des cellules souches migrer dans le cerveau et devenir des cellules cérébrales. [4] Dans une étude, les nouveaux neurones représentaient jusqu’à 1 % de tous les neurones du cerveau six ans après la greffe de moelle osseuse. [5] Ainsi, en l’absence de toute blessure, la formation de nouveaux neurones dans le cerveau pourrait s’élever dans sa vie à environ 13% du cerveau.

Donc, si le cerveau peut réparer, et les cellules souches semblent être une source de nouvelles cellules du cerveau, l’accent s’est rapidement transformé en une recherche de méthodes de puiser dans le potentiel des cellules souches adultes pour divers problèmes cérébraux.

Les cellules souches peuvent améliorer les résultats d’un AVC

Un accident vasculaire cérébral est causé par un blocage ou une rupture de l’artère cérébrale, conduisant à la mort de parties du cerveau qui à son tour conduit à des déficits moteurs et cognitifs importants, ce qui peut réduire considérablement sa qualité de vie. Si un traitement n’est pas appliqué peu de temps après l’incident, les conséquences sont généralement irréversibles.

Les cellules souches injectées dans le cerveau après un AVC sont capables de migrer vers le site de la blessure et d’améliorer la fonction cérébrale. [6] Mais l’injection de cellules souches dans le cerveau nécessite une intervention médicale sophistiquée avec un accès direct au cerveau. Alternativement, quand les cellules souches ont été simplement injectées dans la circulation sanguine, étonnamment cette approche simple a mené à la récupération significative des fonctions motrices et cognitives. [7] De même, la simple stimulation de la mobilisation endogène de cellules souches, la libération de ses propres cellules souches, a également permis des améliorations substantielles. [8] [9][10][11] Des résultats similaires ont été obtenus avec d’autres problèmes cérébraux.[12][13][14][15]

Qu’en est-il des lésions de la moelle épinière?

Si l’on demandait de nommer un problème pour lequel la médecine n’avait pas de réponses, les lésions médullaires seraient en haut de la liste. Il suffit de penser à Christopher Reeves pour comprendre cela. Quand quelqu’un a une lésion médullaire, il n’y a pas grand-chose que nous puissions faire pour améliorer ou atténuer le handicap résultant de l’accident, qui est déterminé par la partie de la moelle épinière qui a été affectée.

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La promesse de la recherche sur les cellules souches

De tous les domaines de la médecine, les lésions médullaires sont probablement la condition où la recherche sur les cellules souches a apporté la plus grande promesse. Dès que les cellules souches adultes ont été documentées comme ayant un potentiel régénérateur important, les scientifiques ont commencé à travailler sur des méthodes pour utiliser des cellules souches adultes pour les lésions de la moelle épinière. Dans un premier temps, des cellules souches isolées de la pulpe dentaire et des follicules pileux ont été utilisées, car elles contiennent des marqueurs pour les neurones. Dans divers modèles de lésions médullaires, l’injection de ces cellules souches dans la moelle épinière a conduit à la récupération de la mobilité en quelques semaines.[16][17][18] L’injection de cellules souches extraites de la moelle osseuse a été documentée pour former des faisceaux de tissu neuronal faisant le pont entre la moelle épinière et le site de la lésion.[19]

ESCM simple pour les lésions médullaires

Dans une étude, des avantages significatifs ont été rapportés en stimulant simplement la libération des cellules souches de la moelle osseuse. Après 5 semaines, la mobilisation endogène de cellules souches (ESCM) a amélioré la locomotion, les réflexes musculaires, et la sensibilité par rapport au groupe témoin, et a mené à la formation de nouveaux neurones au site de la blessure.[20] Bien que les résultats n’aient pas été aussi prononcés que ceux observés avec une injection directe de cellules souches dans la moelle épinière, en raison de la simplicité et de l’innocuité de l’approche, la mobilisation des cellules souches de la moelle osseuse constitue toujours une approche prometteuse pour les lésions médullaires. Un essai préliminaire à l’aide d’un mobilisateur naturel de cellules souches à base de plantes pris par voie orale a montré des résultats prometteurs.[21]

Conclusion

Bien que la conclusion ne soit pas de vanter un remède universel pour les afflictions du système nerveux, l’émergence de la recherche sur les cellules souches offre certainement de grandes promesses pour des conditions pour lesquelles la médecine a actuellement très peu à offrir. En attendant, l’ESCM reste une approche simple et prometteuse qui est relativement peu coûteuse, sûre et accessible à tous.

Sources

[1] Cajal SR et Mai RT. (1959) Dégénérescence et régénération du système nerveux. New York, NY: Hafner. p. 750.

 

[2]
Considérant l’évolution de la régénération dans le système nerveux central.

Tanaka EM, Ferretti P.Nat Rev Neurosci. 2009 Oct;10(10):713-23.

 

Les neurones
générés dans le cerveau adulte sont recrutés dans des circuits fonctionnels.

Paton JA, Nottebohm FN. Science. 1984 Sept 7;225(4666):1046-8.

 

[4]
La moelle osseuse transplantée génère de nouveaux neurones dans le cerveau humain.

Mezey E, Key S, Vogelsang G, Szalayova I, Lange GD, Crain B.

Proc Natl Acad Sci États-Unis . 2003 4 fév;100(3):1364-9.

 

[5]
Transdifferentiation de moelle osseuse dans le cerveau après transplantation : une étude rétrospective.

Cogle CR, Yachnis AT, Laywell ED, Zander DS, Wingard JR, Steindler DA, Scott EW.

Lancet. 2004 1er mai;363(9419):1432-7.

 

[6] Les
greffes de moelle osseuse restaurent le flux sanguin cérébral et la barrière cérébrale de cerveau chez les rats de course.

Borlongan CV, Lind JG, Dillon-Carter O, Yu G, Hadman M, Cheng C, Carroll J, Hess DC.

Bain Res. 2004 4 juin;1010(1-2):108-16.

 

[7] Thérapie
stromal de cellules de moelle humaine pour la course chez le rat : neurotrophines et rétablissement fonctionnel.

Li Y, Chen J, Chen XG, Wang L, Gautam SC, Xu YX, Katakowski M, Zhang LJ, Lu M, Janakiraman N, Chopp M.

Neurologie. 27 août 2002;59(4):514-23.

 

[8] Nouvel
espoir pour les patients victimes d’un AVC : la mobilisation des cellules souches endogènes.

CV Borlongan, Hess DC.

JAMC. 28 mars 2006;174(7):954-5.

 

[9]
Rétablissement fonctionnel des rats de course induits par les cellules souches granulocytes colonie-stimulantes de facteur-stimulées.

Shyu WC, Lin SZ, Yang HI, Tzeng YS, Pang CY, Yen PS, Li H.

Circulation. 2004 Sept 28;110(13):1847-54.

 

[10] Effet bénéfique de la mobilisation pharmacologique de la moelle osseuse dans l’ischémie cérébrale expérimentale.

Six I, Gasan G, Mura E, Bordet R.

Eur J Pharmacol. 2003 Jan 5;458(3):327-8.

 

[11]
Le potentiel thérapeutique de stimuler la mobilisation endogène des cellules souches
. : Régénération des tissus – De la biologie de base à l’application clinique. Drapeau C, Eufemio G, Mazzoni P, Roth GD et Strandberg, S. InTech Open, 2012.

 

[12] La thérapie mésenchymale de cellules souches exerce la neuroprotection dans un modèle animal progressif de la maladie de Parkinson.

Park HJ, Lee PH, Bang OY, Lee G, Ahn YH.

Neurochem J. 2008 Oct;107(1):141-51.

 

[13] Le facteur pegylated de colonie-stimulant de colonie transmet la neuroprotection à long terme et améliore des résultats fonctionnels dans un modèle de la maladie de Parkinson.

Frank T, Klinker F, Falkenburger BH, Laage R, Lühder F, Göricke B, Schneider A, Neurath H, Desel H, Liebetanz D, Bähr M, Weishaupt JH.

Cerveau. 2012 Juin;135 (Pt 6):1914-25.

 

[14] Le facteur de cellules souches et le facteur de stimulation des colonies de granulocytes réduisent les dépôts β-amyloïdes dans le cerveau des souris transgéniques APP/PS1.

Li B, Gonzalez-Toledo ME, Piao CS, Gu A, Kelley RE, Zhao LR.

Alzheimers Res Ther. 2011 Mar 15;3 (2):8.

 

[15] G-CSF sauve l’affaiblissement de mémoire des modèles animaux de la maladie d’Alzheimer.

Tsai KJ, Tsai YC, Shen CK.

J Exp Med. 2007 11 juin;204(6):1273-80.

 

[16] Les cellules souches dentaires de pulpe-dérivées humaines favorisent la récupération locomotrice après transection complète de la moelle épinière de rat par de multiples mécanismes neuro-régénérateurs.

Sakai K, Yamamoto A, Matsubara K, Nakamura S, Naruse M, Yamagata M, Sakamoto K, Tauchi R, Wakao N, Imagama S, Hibi H, Kadomatsu K, Ishiguro N, Ueda M.

J Clin Investir. 2012 Jan;122(1):80-90.

 

[17] Rôles potentiels des cellules souches de pulpe dentaire dans la régénération et la réparation neuronales.

Luo L, He Y, Wang X, Key B, Lee BH, Li H, Ye Q.

Cellules souches Int. 2018 7 mai 2018:1731289.

 

[18] Les cellules souches du follicule pileux rat différencient et favorisent la récupération après une lésion de la moelle épinière.

Najafzadeh N, Nobakht M, Pourheydar B, Golmohammadi MG.

Neural Regen Res. 25 décembre 2013; 8 décembre ( 36):3365-72.

 

[19] Les cellules stromales de moelle forment des brins de guidage dans la moelle épinière blessée et favorisent la récupération.

Hofstetter CP, Schwarz EJ, Hess D, Widenfalk J, El Manira A, Prockop DJ, Olson L.

Proc Natl Acad Sci États-Unis . 2002 19 février;99(4):2199-204.

 

[20] La transplantation des cellules souches de moelle osseuse aussi bien que la mobilisation par le facteur stimulant de granulocyte-colonie favorise la récupération après des dommages de moelle épinière chez les rats.

Urdzíková L, Jendelová P, Glogarová K, Burian M, Hájek M, Syková E.

Neurotrauma J. 2006 Sept;23(9):1379-91.

 

[21]
Le potentiel thérapeutique de stimuler la mobilisation endogène des cellules souches
. : Régénération des tissus – De la biologie de base à l’application clinique. Drapeau C, Eufemio G, Mazzoni P, Roth GD et Strandberg, S. InTech Open, 2012.

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