Rapport académique d’une thèse scientifique

Contexte de l’étude

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie inflammatoire et dégénérative du système nerveux central (SNC) qui affecte environ 2,8 millions de personnes dans le monde. Les mécanismes pathologiques de cette maladie sont principalement liés à la démyélinisation et à la coupure axonale auto-immune, ainsi qu’à des mécanismes neurodégénératifs tels que les défauts mitochondriaux, l’excitotoxicité au glutamate et le stress oxydatif. Le système immunitaire inné du SNC, notamment les cellules gliales telles que les microglies et les astrocytes, joue également un rôle clé dans la pathogenèse de la SEP. Cette étude vise à explorer l’amélioration de la démyélinisation et de l’inflammation neuronale dans la SEP grâce à la stimulation du nerf vague (VNS), en particulier ses effets sur la remyélinisation et l’inflammation neuronale innée dans des modèles murins.

Source de l’étude

Cette étude a été réalisée par Helen Bachmann, Boris Vandemoortele, Vanessa Vermeirssen et al. de l’Université de Gand et publiée dans le journal Brain Stimulation en avril 2024. La recherche a été financée par des fonds de recherche et le Charcot Research Fund, et les auteurs font partie d’institutions telles que l’Université de Gand et le Ghent University Hospital.

Processus et méthodes de recherche

Processus expérimental

L’étude a été réalisée en deux parties principales : expérimentations de démyélinisation et de remyélinisation. L’ensemble de l’échantillon expérimental comprenait 46 femelles rats Lewis. Dans la première partie, 33 rats ont été divisés en trois groupes : stimulation du nerf vague d’une minute, stimulation continue du nerf vague, et fausse stimulation, deux jours avant l’injection de lysolecithine (LPC), jusqu’au troisième jour après l’injection, où ils ont été disséqués. Dans la deuxième partie, 13 rats ont été divisés en stimulation continue du nerf vague et fausse stimulation, de deux jours avant l’injection jusqu’au onzième jour après l’injection, où ils ont été disséqués.

Méthodes expérimentales

Après une démyélinisation provoquée par l’injection de LPC, l’étude a utilisé des analyses immunohistochimiques et protéomiques pour quantifier la démyélinisation et l’inflammation neuronale. Les rats ont d’abord été implantés avec des électrodes bipolaires spéciales placées sur le nerf vague gauche et ont subi différentes stimulations électriques. Ensuite, une injection standardisée de LPC a été réalisée, et l’état de démyélinisation et de remyélinisation a été analysé à différents moments grâce à un logiciel. L’effet de la stimulation du nerf vague a également été mesuré par des potentiels évoqués des muscles laryngés.

Analyse des données

L’analyse immunohistochimique a été focalisée sur l’activité des microglies et des astrocytes, ainsi que sur la présence de cellules progénitrices des oligodendrocytes (OPCs). Les méthodes spécifiques comprenaient :

1. Coloration immunohistochimique : coloration double des sections cérébrales pour la molécule adaptatrice liant le calcium ionisé 1 (Iba1) et la protéine acide fibrillaire gliale (GFAP), ainsi que pour le facteur de transcription de la lignée des oligodendrocytes 2 (Olig2) et le récepteur alpha du facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGFRa).

2. Analyse des données : analyse statistique réalisée avec la version 27 de SPS, et traitement des données des sections cérébrales avec un logiciel de traitement d’image pour analyser les comptages cellulaires et l’intensité de l’activité.

Résultats expérimentaux

Résultats des expérimentations de démyélinisation

1. Effet de la stimulation du nerf vague sur la démyélinisation : Après 3 jours, le volume des lésions de démyélinisation chez les rats n’a montré aucune différence significative. Cependant, le nombre d’oligodendrocytes était significativement réduit dans les groupes de stimulation du nerf vague par rapport au groupe de fausse stimulation.

2. Effet sur les microglies : Dans les rats soumis à une stimulation continue du nerf vague, le niveau d’activation des microglies et des astrocytes dans et autour des zones de lésion était significativement réduit. Le nombre de microglies de type macrophage était particulièrement réduit, indiquant que la stimulation du nerf vague peut atténuer l’activation des microglies inflammatoires.

Résultats des expérimentations de remyélinisation

1. Effet de la stimulation du nerf vague sur la remyélinisation : Après 11 jours, le volume de démyélinisation dans le groupe de stimulation continue était réduit de 57,4 % par rapport au groupe de fausse stimulation, montrant un effet promoteur significatif de la stimulation du nerf vague sur la remyélinisation.

2. Effet sur les microglies et les astrocytes : Après 11 jours, l’activation des microglies et des astrocytes dans et autour des zones de lésion était significativement rétablie à des niveaux normaux dans le groupe de stimulation continue par rapport au groupe de fausse stimulation.

Analyse protéomique

Après analyse protéomique par chromatographie liquide à haute performance et spectrométrie de masse en tandem, les données ont montré une régulation à la hausse des protéines associées aux synapses dans le groupe de stimulation continue. Cela pourrait être lié à une amélioration de l’inflammation neuronale et à une promotion de la remyélinisation. Cependant, à 11 jours, bien que des effets soutenus aient été observés sur les microglies et les astrocytes, il n’y avait pas de différences significatives au niveau protéique.

Conclusions de l’étude

La stimulation du nerf vague affecte l’activité des microglies et des astrocytes par divers mécanismes, améliorant significativement le processus de remyélinisation dans la lésion. Cette intervention offre de nouvelles perspectives pour traiter l’inflammation neuronale innée et la remyélinisation dans la SEP. Les futures recherches devraient explorer la faisabilité clinique de la stimulation du nerf vague, et des études basées sur des techniques de cellules uniques à différents moments doivent être menées pour révéler pleinement ses mécanismes d’action.

Points forts de la recherche

1. Découvertes importantes : Cette étude montre que la stimulation continue du nerf vague peut significativement améliorer la remyélinisation dans un modèle de démyélinisation induit par la lysolecithine.
2. Innovation : La capacité de la stimulation du nerf vague à réduire l’inflammation des microglies et des astrocytes et à promouvoir la remyélinisation représente une nouvelle direction pour le traitement de la SEP.
3. Signification de la recherche : Cette étude démontre le potentiel du nerf vague dans la régulation de l’inflammation neuronale et offre une stratégie thérapeutique potentielle pour les patients atteints de SEP.