Une nouvelle stratégie chirurgicale offre l'espoir de réparer les blessures de la colonne vertébrale
La chirurgie pour reconnexion des neurones sensoriels à la moelle épinière après une lésion de la colonne vertébrale traumatique se produit car les rejetons de la moelle épinière complètent le circuit de la colonne vertébrale.
Les scientifiques du Royaume-Uni et de la Suède ont déjà développé une nouvelle technique chirurgicale pour reconnexion des neurones sensoriels à la moelle épinière après des traumatismes traumatiques. Maintenant, ils ont acquis une nouvelle idée de la façon dont la technique fonctionne au niveau cellulaire en la recréant chez les rats avec des implications pour la conception de nouvelles thérapies pour les blessures où la moelle épinière elle-même est coupée.
Le cerveau et les neurones (cellules nerveuses) dans le reste de notre corps sont reliés dans la colonne vertébrale. Ici, les neurones moteurs, qui contrôlent le mouvement musculaire et les neurones sensoriels, qui relient les informations sensorielles telles que la douleur, la température et le toucher, se connectent à la moelle épinière.
Lorsque les neurones se connectent avec le cordon, les neurones moteurs se regroupent pour former une structure appelée racine du moteur, tandis que les neurones sensoriels forment une racine sensorielle. Chez les patients atteints de traumatismes, ces racines peuvent être déchirées, ce qui provoque des zones du corps à perdre le contrôle neuronal.
Les chirurgiens peuvent implanter des racines motrices dans la zone à partir de laquelle ils sont déchirés, et ils se relèveront avec succès, car les neurones moteurs peuvent régénérer hors de la moelle épinière et dans la racine du moteur. Cependant, cela ne s'applique pas à la racine sensorielle plus gênante, que les chirurgiens n'ont pu se reconnecter correctement jusqu'à récemment. "Les médecins ont déjà considéré ce type de lésion de la moelle épinière impossible à réparer", explique Nicholas James, chercheur au King's College de Londres. "Ces blessures causées par une déchirure peuvent causer un handicap grave et une douleur atroce".
Heureusement, Thomas Carlstedt, également au King's College de Londres, a récemment aidé à développer une nouvelle technique chirurgicale pour reconnecter la racine sensorielle. Il s'agit de couper les cellules nerveuses sensorielles originales hors de la racine et d'implanter la racine restante directement dans une structure plus profonde de la moelle épinière. Cette zone s'appelle la corne dorsale et elle contient des neurones sensoriels secondaires qui ne se connectent pas directement aux racines sensorielles. Lorsque l'équipe a essayé la technique chez les patients, certains réflexes rachidiens sont revenus, indiquant que le neurone implanté s'était intégré à la colonne vertébrale pour former un circuit neuronal fonctionnel.
Dans une nouvelle étude publiée récemment dans Frontiers in Neurology, James, Carlstedt et d'autres collaborateurs ont entrepris de comprendre comment la racine sensorielle implantée se liait à la moelle épinière dans la corne dorsale. En comprenant le mécanisme, ils espèrent développer de nouveaux traitements pour les patients présentant d'autres types de lésions de la colonne vertébrale.
Les scientifiques ont utilisé un modèle de rat de lésion spinale pour étudier le processus au niveau cellulaire. Au cours de la chirurgie, ils ont produit une lésion spinale similaire chez les rats et ont ensuite rattaché la racine sensorielle à l'aide de la nouvelle technique. À 12-16 semaines après la chirurgie, les chercheurs ont évalué la réparation de la colonne vertébrale en passant l'électricité le long des neurones pour voir s'ils formaient un circuit neuronal complet. Ils ont ensuite sacrifié les rats et analysé le tissu nerveux sous un microscope.
Les tests électriques ont montré que le circuit neuronal était complet et que la racine s'était intégrée avec succès à la moelle épinière. Lorsqu'ils ont examiné le tissu, ils ont constaté que de petites rameaux neurales provenaient de structures appelées dendrites (projections ramifiées à la fin des neurones) dans la corne dorsale. Ces rails fins se sont étendus jusqu'à la racine sensorielle implantée pour créer un circuit neuronal fonctionnel.
Alors, qu'est-ce que cela nous apprend à propos de la réparation de la moelle épinière? Les chercheurs espèrent que ce type de croissance neuronale pourrait également être utilisé pour réparer d'autres types de lésions de la moelle épinière. "La stratégie consistant à encourager une nouvelle croissance à partir des neurones de la colonne vertébrale pourrait être utile dans d'autres blessures du système nerveux", explique Carlstedt. Par exemple, les scientifiques pourraient capitaliser sur ce mécanisme lors de la conception de nouvelles thérapies pour les blessures où la moelle épinière elle-même est coupée, en implantant des greffons qui encouragent ou facilitent ce type de croissance nerveuse.
