L’épilepsie n’est pas une maladie univoque, mais plutôt un regroupement de différentes maladies du cerveau qui partagent le problème d’avoir des crises de décharges électriques des cellules nerveuses (les neurones) dans différentes zones du cerveau.
Les chercheurs du Trinity College, de Dublin, ont été les premiers à décrire un nouveau modèle expérimental de l'épilepsie mitochondriale, une maladie qui implique certaines cellules du cerveau dont on comprend encore mal le rôle, les astrocytes.
Cette découverte laisse espérer le développement de meilleurs traitements pour les malades souffrant de cette maladie invalidante, mais aussi d’autres affections. Leur article a été publié dans la revue internationale BRAIN.
Le rôle des astrocytes
La maladie mitochondriale est l’une des formes les plus courantes de maladie génétique, touchant une naissance sur 9 000 en Irlande, avec des conséquences débilitantes. Un quart des patients souffrant d'une maladie mitochondriale sont également atteints d'une épilepsie, souvent sévère et résistante aux antiépileptiques classiques.
Malgré la sévérité de cette forme d'épilepsie, il n’existait jusqu’à présent aucun modèle animal disponible pour fournir une compréhension mécanistique de la maladie. Cela devrait changer, car les chercheurs du Trinity College peuvent maintenant expliquer le rôle important que jouent une catégorie négligée de cellules du cerveau, les astrocytes, dans l'apparition des crises.
Jusqu'à maintenant, les astrocytes, des cellules gliales en forme d'étoile que l'on trouve dans le cerveau et la moelle épinière, ont été considérés comme de simples « cellules de soutien » des neurones, jouant un rôle de support largement passif dans le cerveau. Cette étude montre que ces cellules jouent réellement un rôle central dans l'apparition des crises dans l'épilepsie mitochondriale.
Un nouveau modèle expérimental d’épilepsie
Les chercheurs ont pu recréer un nouveau modèle expérimental de cerveau en coupes et ont appliqué du fluorocitrate, un inhibiteur de l'aconitase, qui est une molécule spécifique des astrocytes, en association avec des inhibiteurs des voies respiratoires mitochondriales, la roténone et le cyanure de potassium. Le modèle est robuste et présente une validité prédictive.
L'équipe a ensuite utilisé le modèle pour évaluer le rôle joué par les astrocytes dans l’apparition des crises. Elle a démontré l'implication du cycle GABA-glutamate-glutamine, qui régit la façon dont les émetteurs chimiques sont libérés des neurones puis repris par les cellules de soutien, les astrocytes. La glutamine semble être une molécule de liaison importante entre les compartiments « neuronal » et « astrocytaire » du cerveau dans la régulation du tonus inhibiteur GABAergique.
Enfin, l’équipe a découvert qu’un déficit en glutamine synthétase constituait une partie importante du processus pathogène de l'apparition des crises, à la fois dans le modèle de coupe du cerveau et en étude neuropathologique humaine.
Les astrocytes, des cellules sous-estimées
Expliquant l’importance de la recherche, Mark Cunningham, professeur de neurophysiologie de l’épilepsie à Trinity College a déclaré : « Nous pensons que cette recherche est importante et novatrice dans la mesure où elle produit, pour la première fois, un modèle d’épilepsie mitochondriale. Le modèle fournit des informations mécanistiques démontrant le rôle majeur des astrocytes dans cette maladie ».
Il a également déclaré : « Nous pensons que ce travail est important car il offre de nouvelles perspectives pour la mise au point de traitements plus efficaces dans cette maladie. Les travaux futurs développeront ce modèle afin qu'il soit utilisé pour mieux hiérarchiser les nouveaux antiépileptiques afin de mieux individualiser le traitement des patients atteints d'épilepsie mitochondriale ».