L'étude pourrait ouvrir la voie au traitement de diverses formes d'épilepsie acquise et de convulsions résultant de lésions cérébrales causées par un traumatisme, une infection ou des tumeurs au cerveau.
Depuis 1893, les scientifiques ont pris connaissance de structures mystérieuses appelées réseaux périneuronaux enroulés autour des neurones, mais la fonction de ces réseaux est restée inconnue. Cependant, un groupe de scientifiques de l'Université de Virginie dirigé par Harald Sontheimer (Harald Sontheimer) a déterminé que ces réseaux modulent les impulsions électriques dans le cerveau. De plus, ils ont constaté que des crises peuvent survenir lorsque les réseaux se dissolvent. Les résultats des travaux ont été publiés dans la revue Nature Communications.
Les chercheurs ont initialement fait cette découverte chez des souris souffrant d'épilepsie causée par un cancer mortel du cerveau appelé glioblastome, dont le premier symptôme est souvent des convulsions. Le glioblastome est le seul cancer qui peut se développer dans l'espace. Parce que le crâne empêche le cancer de s'étendre vers l'extérieur, la tumeur produit un excès d'un neurotransmetteur chimique excitateur (glutamate) qui tue les cellules saines voisines pour faire place à la croissance.
En plus du glutamate, la tumeur sécrète une enzyme qui détruit la matrice extracellulaire environnante, une substance semblable à un gel qui maintient les cellules cérébrales en place. Les glioblastomes sont très malins et sont connus pour pouvoir se propager dans le corps. L'enzyme sécrétée est une sorte de couteau qui coupe les cellules cancéreuses, leur permettant de se déplacer librement.
À leur grande surprise, les scientifiques ont également observé l'enzyme attaquer les réseaux périneuronaux enroulés autour des neurones inhibiteurs du GABA (acide gamma-aminobutyrique) qui aident à prévenir les crises.
Le neuroscientifique italien Camillo Golgi a découvert les réseaux périneuronaux pour la première fois en 1893, mais il a ensuite mal compris leur fonction. Golgi a qualifié les réseaux de "corset" et a déclaré qu'ils interféraient très probablement avec l'échange de messages entre les neurones. Les recherches sur la maladie de Sontheimer réfutent cela. Le scientifique, en revanche, a découvert que les réseaux prennent en charge la messagerie. Les neurones couverts par des mailles périneuronales ont une capacité de membrane inférieure et la capacité de stocker une charge électrique, ce qui signifie qu'ils peuvent déclencher une impulsion et se recharger jusqu'à deux fois plus rapidement que les neurones non en réseau.
Lorsqu'ils perdent brutalement leurs réseaux périneuraux, les résultats peuvent être désastreux: en appliquant cette enzyme à un cerveau sans tumeur, les scientifiques ont vu que la dégradation très enzymatique des réseaux périneuraux suffisait à provoquer des crises - même lorsque les neurones restaient intacts.
Les chercheurs se concentrent maintenant sur la façon dont les réseaux périneuraux peuvent jouer dans d'autres formes d'épilepsie acquise - comme un traumatisme crânien ou une infection cérébrale - qui les rapprochera du développement d'un médicament efficace.
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«Nous avons résolu le mystère vieux de 125 ans de la neurologie! C'est ce qu'est la science fondamentale - garder un esprit ouvert et attentif et répondre à des questions anciennes et nouvelles », déclare Sontheimer.
Selon l'Organisation mondiale de la santé, plus de 50 millions de personnes dans le monde souffrent d'épilepsie, dont un tiers ne sont pas sensibles aux traitements antiépileptiques connus.
Dmitry Mazalevsky
