La substance blanche du cerveau de la SEP présente des anomalies avant même l’inflammation

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie inflammatoire chronique du système nerveux central. Au début, ainsi qu’à un stade avancé de la SEP progressive, des lésions apparaissent avec une activité inflammatoire importante. Les lésions sont les sites inflammatoires où la myéline est décomposée et absorbée par les cellules microgliales (les cellules immunitaires de notre cerveau). Mais voyons-nous quelque chose dans les tissus avant même que ces points d’inflammation n’apparaissent ?

Pour répondre à cette question, Aletta van den Bosch de l’équipe de recherche d’Inge Huitinga (NIN) et de Wiebke Moebius (MPI) a examiné des cerveaux post-mortem humains de patients atteints de SEP et des témoins qui ont été donnés à la Dutch Brain Bank. Ils se sont particulièrement concentrés sur la soi-disant « substance blanche d’apparence normale ». Comme son nom l’indique, ce sont des zones où les lésions ne se sont pas encore formées et semblent donc toujours normales. Comment est-il possible que les personnes atteintes de SEP développent des lésions ici plus tard et que les personnes sans SEP n’en développent pas ?

L’équipe a examiné en détail la myéline pour voir s’il y a des changements précoces chez les personnes atteintes de SP. La myéline est une substance grasse blanche isolante qui s’enroule jusqu’à 150 fois autour des fibres nerveuses. A des distances régulières les unes des autres il y a des interruptions de la myéline, ce sont les Nœuds de Ranvier. Lors de la transmission de signaux électriques, le signal saute d’un nœud ou d’un Ranvier à l’autre, permettant à une fibre contenant de la myéline de transmettre un signal 100 fois plus rapidement que sans myéline. Chez les personnes atteintes de SEP, la myéline est endommagée et la transmission des signaux dans le système nerveux central est perturbée, ce qui peut altérer des fonctions telles que la marche et la vision. Quels types de changements dans les tissus cérébraux pouvons-nous observer aux premiers stades de la SEP ?

Microscope ultra-résistant

Aletta van den Bosch : « Pour pouvoir étudier correctement la myéline, nous avons examiné le nerf optique. Dans cette zone, toutes les fibres nerveuses et leur myéline suivent très bien la même direction, de sorte que nous pouvons bien visualiser la myéline. Nous l’avons fait en utilisant la microscopie électronique. Avec cette technique, nous avons zoomé 5 000 à 30 000 fois sur une section transversale d’une fibre nerveuse.

«Dans la SEP, la myéline s’est avérée moins étroitement enroulée autour de la fibre nerveuse. Cela signifie que la fibre n’est pas correctement isolée, ce qui a des conséquences majeures : le signal ne peut plus être transmis aussi rapidement qu’avant. Nous avons vu que là où la myéline était moins attachée à la fibre, il y avait une perturbation des nœuds de Ranvier combinée à des niveaux accrus de lymphocytes T et de microglie activée. De plus, il y avait plus de mitochondries. Les mitochondries sont les usines énergétiques de la cellule, ce phénomène peut donc indiquer que plus d’énergie est nécessaire pour le mouvement du signal et le maintien des fibres.

Sous-produits nocifs

«Bien que les mitochondries soient généralement bonnes pour la production d’énergie, elles produisent également de nombreux sous-produits, tels que des radicaux d’oxygène. Nous soupçonnons qu’il s’agit d’un facteur d’amplification de la dégradation de la myéline : la myéline est déjà en mauvais état, davantage de mitochondries se développent pour fournir plus d’énergie, ce qui aggrave encore les conditions. La théorie est qu’une valeur seuil est nécessaire pour initier la panne. Il est également possible que le corps reconnaisse la myéline détachée comme «anormale», ce qui pourrait être le début de la dégradation par les cellules immunitaires.

«Nous n’avions pas été en mesure d’examiner les tissus humains avec autant de détails auparavant, ce qui signifie que presque toutes les recherches menées jusqu’à présent ont été effectuées sur des animaux de laboratoire. Bien qu’il s’agisse d’une recherche très précieuse, il peut parfois être plus difficile de transposer les résultats directement aux humains. Il s’agit du premier aperçu de ce qui se passe au niveau ultrastructural chez les personnes atteintes de SEP et de ce qui conduit exactement aux lésions. Vous avez besoin de très bons tissus pour ce faire, c’est pourquoi la banque de cerveaux est si cruciale pour notre recherche.”

Perspective future

«La prochaine étape consiste à voir si nous pouvons empêcher la myéline de s’enrouler si lâchement autour des terminaisons nerveuses. Tout d’abord, nous voulons expérimenter dans des plats de culture pour voir si nous pouvons renforcer l’enveloppement de la myéline. Par la suite, nous aurons réalisé des tests sur des animaux de laboratoire, et éventuellement nous pourrons franchir le pas vers l’homme. Ce serait formidable si nous pouvions trouver quelque chose pour empêcher le détachement de la myéline. Bien que cela n’empêche pas les dommages des lésions déjà présentes, cela pourrait empêcher le développement de nouvelles lésions. Cela fournirait une toute nouvelle cible pour le traitement de la SEP.”