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L'analogie en l'homme et la machine pensante
Sat 1/06/2002
(Source : www.sciencesetavenir.com)

Contraction d'un muscle paralysé

Greffes de neurones, injection de cellules souches
Régénérer le système nerveux


Pour la première fois, un homme paraplégique a reçu une greffe de nerfs. Avec succès : il a pu contracter un muscle paralysé! Une solution parmi de multiples voies explorées.

Hier, un rat paraplégique remarchait grâce à une greffe de neurones dans la moelle épinière (voir Sciences et Avenir n° 599, janvier 1997). Aujourd’hui, révolution : c’est un homme qui a bénéficié de cette opération. Une première. « Deux greffons de nerfs périphériques ont été implantés dans la moelle épinière dorsale d’un patient paraplégique complet depuis plus d’un an, expose le professeur Marc Tadié, chef du service de neurochirurgie au CHU du Kremlin- Bicêtre, près de Paris. Ces greffons ont été connectés aux racines motrices des muscles.»

Les résultats, qui seront prochainement publiés dans la revue Journal of Neurotrauma, laissent sans voix : «Neuf mois après l’intervention, une contraction volontaire est apparue dans les muscles adducteurs et le vaste latéral, poursuit le praticien. Avec deux ans de recul, on constate que cette contraction s’est renforcée. » La possibilité de régénérer des réseaux fonctionnels de neurones de la moelle épinière humaine est donc confirmée. Une conclusion tout simplement inconcevable il y a dix ans.

Le dogme qui édictait, depuis le xixe siècle, qu’un neurone lésé était perdu à jamais vole en éclats. Tous les spécialistes de la régénération du système nerveux se sont rassemblés pour l’affirmer, lors des 3es Journées de Deauville sur la pathologie médullaire : oui, les neurones peuvent survivre à une lésion ; oui, ils peuvent repousser ; oui, ils peuvent renaître et se multiplier pour se reconnecter, pourvu qu’on les y aide un peu… beaucoup. « Une moelle lésée n’est pas une moelle détruite, martèle Alain Privat, chercheur à l’Unité 336 de l’Inserm de Montpellier, président du symposium de Deauville. Bien que, pour la restaurer, nous soyons encore face à une espèce de puzzle d’une immense complexité avec de nombreuses pièces manquantes.» Des dizaines de laboratoires et de médecins ultra-motivés s’attellent à la tâche, étudiant le problème sous toutes ses facettes pour trouver des solutions. Pour remédier au pire, il existe déjà des gestes simples et des pistes prometteuses.

Une course contre la montre
La première bataille à livrer est contre le temps. A partir de l’instant où le diagnostic d’une lésion médullaire est posé – le plus souvent suite à un accident– un contre-la-montre s’engage dès l’arrivée des premiers secours. Plus on tarde à agir sur l’accidenté, plus ses risques de récupération sont faibles. Objectif: éviter la mort des neurones touchés. Lorsque la moelle épinière est traumatisée, des milliers de neurones sont, en effet, tués sur le coup. Mais pas tous. Ceux qui avoisinent directement la lésion peuvent être sauvés. Chaque minute compte.

C’est pourquoi l’Institut pour la recherche sur la moelle épinière (Irme) a mis en place depuis 1992 un protocole précis de prise en charge des blessés médullaires à bord des ambulances. Les urgentistes doivent assurer le maintien de certains paramètres. Premier geste, maintenir la pression artérielle. «S’il y a baisse de pression artérielle ou d’oxygénation, il y a perte immédiate de plusieurs milliers de neurones », explique Marc Tadié. Deuxième geste : la chirurgie précoce de décompression et de stabilisation quand la moelle est comprimée. « Elle donne une amélioration neurologique très satisfaisante. Sur 29 patients victimes d’une lésion de la moelle cervicale incomplète, 28 remarchent!», poursuit Marc Tadié.

Faire repousser les neurones
Passées les premières heures, il est vital de favoriser la repousse immédiate de l’axone des motoneurones, qui assure la transmission des influx nerveux vers les muscles (voir le schéma p. 75). Chez certaines espèces animales comme la salamandre, la repousse de l’axone est automatique. La moelle épinière lésée se reconstruit toute seule et, en quelques jours, l’amphibien se remet à marcher comme si rien n’était arrivé. Chez les mammifères, il en va autrement. Pourquoi? «Certains chercheurs estiment que le processus de régénération rapide du système nerveux central n’a pas été retenu chez les espèces supérieures comme critère d’évolution car cela aurait rendu notre cerveau trop plastique, explique Jean-Philippe Hugnot, chercheur de l’Unité 336 de l’Inserm. Si les neurones se renouvelaient sans cesse, ainsi que leurs connexions, ils seraient incapables de fixer un souvenir, par exemple. Un cerveau peu plastique nous garantit donc la mémoire. »

D’un point de vue physiologique, les mécanismes sont connus. « Si l’axone ne repousse pas après une lésion, explique Alain Privat, c’est qu’à l’extérieur de la cellule neurale quelque chose l’en empêche.» Autour de la lésion se forme, en effet, une cicatrice gliale. C’est-à-dire une zone de prolifération de cellules appelées astrocytes et oligodendrocytes –qui constituent la glie (voir le schéma). Ces cellules non neurales, désorganisées, forment une barrière qui empêche la régénération. Une étude récente réalisée par le Dr Minerva Gimenez y Ribotta, de l’Inserm de Montpellier, vient de montrer que chez des souris transgéniques, qui ne produisent pas de cicatrice gliale, l’axone des neurones lésés repousse. A Cleveland (Etats-Unis), le professeur Jerry Silver a identifié les molécules responsables de l’inhibition de la régénération, les protéoglycanes. Une cible de choix, donc.

Une fois l’inhibition levée, reste encore à activer la repousse elle-même. « Il est maintenant établi que la régénération d’axones moteurs et le rétablissement des connexions fonctionnelles sont possibles si l’on entoure d’un manchon de collagène les deux extrémités d’un nerf sciatique sectionné», expose le docteur Jacques Mallet, du CHU de la Pitié-Salpêtrière, à Paris. Ce médecin travaille à augmenter le taux de régénération en introduisant dans les neurones endommagés un adénovirus génétiquement modifié, porteur du gène d’un facteur trophique. L’adénovirus, injecté dans le muscle, remonte jusqu’au motoneurone et se met à y produire sa molécule « booster ». « Pour passer à l’application clinique, nous travaillons à désarmer des virus et à réguler l’expression du gène pour ne pas être débordés par une production incontrôlable d’un facteur de croissance », explique-t-il.

Ultime étape thérapeutique: la greffe de neurones, qui vient de franchir la porte des laboratoires. «Nous sommes arrivés à réactiver la motricité de rats paraplégiques en greffant sous la lésion certains neurones dont on a identifié parfaitement les neurotransmetteurs, explique Alain Privat. Attention, cette motricité est automatique, ne passe pas par le cerveau, comme les premiers pas réflexes du nouveau-né. La même intervention chez l’homme ne lui permettra pas de recouvrer une locomotion volontaire. En revanche, une méthode dérivée de celle-ci est très sérieusement envisagée pour rétablir la fonction uro-génitale qui handicape terriblement les victimes de paraplégie. »

Un problème de connexion
Greffer des neurones, c’est bien, mais cela implique de savoir exactement comment les connecter. Or «le système nerveux central est très dur à réparer parce qu’il y a une grande diversité de cellules, plusieurs types de neurones et de cellules satellites connectées entre elles dans des réseaux très complexes que l’on comprend encore mal, explique Jean-Philippe Hugnot. Si le corps se chargeait de les instruire à notre place pour qu’ils s’adaptent au mieux et créent les meilleures connexions possibles, ce serait idéal».

Pour le chercheur de Montpellier, les cellules souches neurales sont l’une des solutions d’avenir (lire p. 75). Injectées ou stimulées directement in situ, elles formeraient spontanément des réseaux de neurones fonctionnels en lieu et place des manquants. Et si demain l’homme pouvait s’injecter des cellules souches neurales dans le cerveau pour doper sa mémoire ou développer telle ou telle fonction ? Une fiction qui germe déjà dans l’imagination des chercheurs. Eléna Sender
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