Découverte d’un circuit neuronal central pour la démangeaison
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Les chercheurs rapportent la découverte d’un circuit neuronal central pour la démangeaison. Si c’est confirmé, cela ouvre la voie aux traitements des démangeaisons chroniques.
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La démangeaison est une sensation désagréable associée au désir de se gratter et la sensation de démangeaison est un mécanisme de protection important pour les animaux. Cependant, les démangeaisons chroniques, souvent observées chez les patients souffrant de maladies de la peau et du foie, demeurent un problème clinique difficile, car les démangeaisons incontrôlables provoquent des dommages sévères à la peau et aux tissus.
Les approches thérapeutiques pour le traitement chronique des démangeaisons se développent lentement en raison du manque de connaissances sur les mécanismes de démangeaisons. Par conséquent, le mécanisme qui sous-tend le traitement du signal des démangeaisons est un domaine de recherche important pour les neuroscientifiques que ce soit sur le plan clinique ou fondamental. Des progrès récents ont renforcé la compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires qui sous-tendent le traitement du signal de démangeaison au niveau de la colonne vertébrale. Mais on ignorait encore la façon dont les informations de démangeaison sont transmises au cerveau.
Une étude récente réalisée par le laboratoire du Dr SUN Yangang à l’Institut des neurosciences de l’Académie chinoise des sciences a découvert un circuit neuronal central qui est essentiel pour transmettre le signal de démangeaison. En utilisant des techniques optogénétiques, chimiogénétiques et de fibres in vivo, les chercheurs ont démontré que la voie spino-parabrachiale joue un rôle essentiel dans la transmission des signaux de démangeaison allant de la moelle épinière jusqu’au cerveau et ils ont identifié le noyau parabrachial (PBN) comme le premier relais central pour la sensation de démangeaison. L’étude a été publiée dans Science.
Les chercheurs ont d’abord étudié comment les neurones spinaux propres à la démangeaison envoient des signaux de démangeaison au cerveau. Les neurones vertébraux, qui expriment le récepteur peptidique libérant de la gastrine (GRPR), ont été jugés essentiels pour le traitement du signal des démangeaisons. Ils ont constaté que les neurones GRPR de la colonne vertébrale n’ont pas envoyé le signal de démangeaison directement au cerveau. Étant donné que le PBN est activé lors du traitement des démangeaisons, ils ont postulé que les neurones GRPR de la colonne vertébrale pourraient être connectés au PBN de manière polysynaptique et donc, l’envoi des des informations sur le PBN se fait de manière indirecte.
Pour tester cette hypothèse, les chercheurs ont développé une lignée de souris transgénique et ils ont exprimé sélectivement des canaux sensibles à la lumière dans les neurones GRPR. L’activation induite par la lumière des neurones GRPR de la colonne vertébrale a provoqué des réponses postsynaptiques excitatrices dans les neurones de la colonne vertébrale qui se projettent pour le PBN. Ce résultat a démontré que les neurones GRPR de la colonne vertébrale activent le PBN par une connexion aux neurones de projection ce qui soutient l’hypothèse.
Les chercheurs ont également examiné si la voie spino-parabrachial joue un rôle fonctionnel dans le traitement des démangeaisons. En manipulant la voie spino-parabrachial avec l’optogenèse, ils ont montré que l’inhibition de la voie spino-parabrachial supprime le comportement induit par les démangeaisons.
De plus, les chercheurs ont confirmé le rôle fonctionnel du PBN dans le traitement des démangeaisons. Ils ont montré que l’activité des neurones PBN était élevée pendant le traitement des démangeaisons. Au niveau comportemental, la suppression de l’activité des neurones PBN a également réduit le comportement des démangeaisons suggérant que le PBN joue un rôle clé dans le traitement des démangeaisons.
Dans cette étude, les chercheurs ont également révélé un circuit neuronal à longue distance qui est essentiel pour transmettre les signaux de démangeaison de la moelle épinière au cerveau. Leurs résultats suggèrent que le PBN représente un premier relais central critique pour la sensation de démangeaison. Ils ont également montré que la PBN joue un rôle important dans la régulation des comportements dans les démangeaisons graves et chroniques. Cette étude ouvre la voie à une analyse plus poussée des mécanismes de circuits centraux sous-jacents au traitement du signal de démangeaison et elle fournit une cible potentielle pour le traitement thérapeutique des démangeaisons chroniques.
Source : Science (http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aaf4918)
