Effets neuroprotecteurs de la sinoménine sur l'encéphalomyélite auto-immune expérimentale via une activité anti-inflammatoire et anti-stress oxydant dépendante de Nrf2

Contexte de recherche sur la sclérose en plaques et l’inflammation du système nerveux central

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie auto-immune inflammatoire du système nerveux central (SNC) souvent accompagnée d’une inflammation chronique, entraînant une perte d’oligodendrocytes, une activation des cellules immunitaires résidentes du cerveau, une rupture de la barrière hémato-encéphalique, une démyélinisation étendue et des lésions axonales. Les symptômes comprennent des vertiges, des douleurs, de la fatigue, une perte de coordination, un engourdissement, une dépression, une perte de vision et des troubles de la défécation et de la miction. La SEP affecte principalement les jeunes et les personnes d’âge moyen, et il n’existe actuellement aucun traitement idéal, nécessitant des moyens thérapeutiques efficaces.

L’encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE) est un modèle murin largement utilisé pour la SEP, servant à étudier les voies de la maladie et à évaluer les traitements potentiels. Des recherches ont montré que les espèces réactives de l’oxygène (ROS) sont étroitement liées à la neuroinflammation dans la SEP et l’EAE, et une accumulation excessive de ROS peut entraîner un stress oxydatif, endommageant les macromolécules intracellulaires (comme les protéines, l’ADN et les lipides), conduisant à une démyélinisation et une neurodégénérescence.

Compte tenu du potentiel d’une stratégie thérapeutique “anti-oxydante et anti-inflammatoire” comme traitement idéal pour la SEP/EAE, de plus en plus d’études se concentrent sur les composés ayant des propriétés anti-inflammatoires et antioxydantes. Parmi ceux-ci, la sinomenine (SIN) est un alcaloïde monomère extrait de la plante médicinale chinoise Sinomenium acutum, avec de puissants effets anti-inflammatoires et immunosuppresseurs. Des études antérieures ont montré que la sinomenine renforce la capacité de résistance au stress oxydatif dans les cellules nerveuses PC12 via la voie de signalisation du facteur nucléaire érythroïde 2 (Nrf2).

Source de l’article et informations sur les auteurs

Cet article, publié dans le journal “Neuromolecular Medicine”, s’intitule “Neuroprotective effects of sinomenine on experimental autoimmune encephalomyelitis via anti-inflammatory and Nrf2-dependent anti-oxidative stress activity”. Il a été réalisé conjointement par Fan Hua, Yang Yang, Bai Qianqian et al. Les auteurs sont principalement affiliés au Premier Hôpital Affilié et à l’École de Médecine Fondamentale de l’Université des Sciences et Technologies du Henan. Cet article a été publié en septembre 2023 par Springer Nature.

Détails de l’étude expérimentale originale individuelle

a. Processus expérimental

Animaux expérimentaux et groupes : Des souris C57BL/6J âgées de 6 à 8 semaines, fournies par Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd., ont été élevées dans un environnement exempt de pathogènes spécifiques. L’expérience a suivi l’autorisation d’utilisation des animaux du Premier Hôpital Affilié de l’Université des Sciences et Technologies du Henan et a utilisé le modèle EAE. L’étude a utilisé respectivement 200 µL de sinomenine à différentes concentrations (50 mg/kg et 100 mg/kg).

Induction de l’EAE : La glycoprotéine oligodendrocytaire de la myéline recombinante 35-55 (MOG35-55) et l’adjuvant complet de Freund (CFA) ont été injectés par voie sous-cutanée aux souris, avec des injections intrapéritonéales de toxine pertussique aux jours 0 et 2. L’expérience a été divisée en plusieurs groupes (contrôle, EAE, traitement à la sinomenine, etc.) sur une période de 30 jours.

Traitement médicamenteux : La sinomenine a été dissoute dans une solution de 2% de DMSO puis diluée, assurant une concentration finale de DMSO de 0,02%. La solution de sinomenine a été injectée quotidiennement par voie intrapéritonéale à 10h00.

Traitement des tissus et mesures expérimentales : Les échantillons de moelle épinière et de sérum des souris expérimentales ont été prélevés au jour 19 pour diverses analyses, y compris la coloration HE, la coloration LFB, l’immunofluorescence, la qPCR, le Western Blot, etc., pour détecter les cellules inflammatoires, les ROS et d’autres indicateurs clés.

b. Résultats expérimentaux

Réduction de la sévérité de la maladie : Grâce au suivi des scores EAE et des symptômes des souris, on a constaté que la sinomenine avait un effet significatif sur l’atténuation de la maladie, en particulier à la dose de 100 mg/kg. Les données montrent que le groupe traité à la sinomenine a considérablement réduit les scores de maladie maximaux et cumulatifs de l’EAE.

Réduction de la démyélinisation : Les résultats de la coloration LFB ont montré que dans la moelle épinière des souris du groupe traité à la sinomenine, les zones de démyélinisation étaient significativement réduites, avec un effet plus prononcé à la dose de 100 mg/kg par rapport à 50 mg/kg. Ceci a été davantage validé par l’immunofluorescence de la protéine basique de la myéline (MBP).

Atténuation de l’infiltration cellulaire inflammatoire et des lésions axonales : Les résultats de la coloration HE ont montré une réduction de l’infiltration cellulaire inflammatoire dans le groupe traité à la sinomenine, tandis que l’immunofluorescence des neurofilaments a démontré l’efficacité de la sinomenine dans la réduction des lésions axonales.

Régulation des facteurs inflammatoires : Par ELISA, il a été démontré que la sinomenine réduisait significativement les niveaux de facteurs inflammatoires tels que TNF-α, IL-1β, MCP-1 dans la moelle épinière et le sérum des souris EAE, tout en augmentant les niveaux du facteur anti-inflammatoire IL-10.

Inhibition de l’activation de la microglie et des astrocytes : Les résultats d’immunofluorescence ont montré qu’après le traitement à la sinomenine, le nombre de cellules microgliales (cellules Iba1 positives) et d’astrocytes (cellules GFAP positives) dans la moelle épinière des souris EAE était significativement réduit, avec des changements morphologiques, suggérant une inhibition de la neuroinflammation.

Réduction de la génération de ROS et activation du système antioxydant Nrf2 : Par la détection de protéines antioxydantes (comme HO-1, NQO1), il a été découvert que la sinomenine réduisait la génération de ROS via la voie de signalisation Nrf2, diminuant ainsi les dommages du stress oxydatif sur les protéines et les lipides.

c. Conclusion de l’étude

L’étude a montré que la sinomenine atténuait significativement la gravité de la maladie chez les souris EAE, réduisant la démyélinisation et les lésions axonales de la moelle épinière en activant le système antioxydant Nrf2/HO-1 et en inhibant la neuroinflammation. Dans l’ensemble, la sinomenine a montré un puissant effet neuroprotecteur, suggérant son potentiel comme médicament de traitement pour la sclérose en plaques.

d. Points forts de l’étude

Les points forts de cette étude résident dans le fait qu’elle révèle pour la première fois de manière systématique l’effet neuroprotecteur de la sinomenine sur le modèle EAE, et détaille son mécanisme moléculaire anti-inflammatoire et anti-stress oxydatif via la voie de signalisation Nrf2/HO-1. L’étude non seulement confirme les effets anti-inflammatoires et immunosuppresseurs de la sinomenine, mais montre également son action inhibitrice sur la génération de ROS, proposant ainsi une nouvelle stratégie de traitement de l’inflammation cérébrale. De plus, la série de méthodes expérimentales et la conception de l’étude fournissent une précieuse référence pour les futures recherches scientifiques.