Nouvelles découvertes dans la prévention des crises d’épilepsie – ScienceDaily

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Une équipe de chercheurs du Florida State University College of Medicine a découvert qu’un acide aminé produit par le cerveau pouvait jouer un rôle crucial dans la prévention d’un type de crise épileptique.

Les crises d’épilepsie du lobe temporal sont débilitantes et peuvent causer des dommages durables chez les patients, y compris la mort neuronale et la perte de la fonction neuronale.

Sanjay Kumar, professeur agrégé au Département des sciences biomédicales du Collège de médecine, et son équipe ouvrent la voie à la recherche de thérapies efficaces pour cette maladie.

L’équipe de recherche a découvert un mécanisme dans le cerveau responsable du déclenchement des crises d’épilepsie. Leurs recherches indiquent qu’un acide aminé appelé D-sérine pourrait fonctionner avec le mécanisme pour aider à prévenir les crises d’épilepsie, empêchant ainsi également la mort des cellules neurales qui les accompagnent.

Les résultats de l’équipe ont été publiés dans la revue Communications de la nature.

Le lobe temporal traite les informations sensorielles et crée des souvenirs, comprend le langage et contrôle les émotions. L’épilepsie du lobe temporal (ELT) est la forme d’épilepsie la plus courante chez les adultes et ne s’améliore pas avec les médicaments antiépileptiques actuels.

“Une caractéristique de TLE est la perte d’une population vulnérable de neurones dans une région particulière du cerveau appelée la zone entorhinale”, a déclaré Kumar. «Nous essayons de comprendre pourquoi les neurones meurent dans cette région du cerveau en premier lieu. À partir de là, y a-t-il quelque chose que nous pouvons faire pour empêcher ces neurones de mourir? C’est une question très fondamentale.

Pour mieux comprendre la physiopathologie de la TLE, le laboratoire Kumar étudie les récepteurs sous-jacents dans le cerveau. Les récepteurs sont des protéines situées dans les espaces, ou jonctions, entre deux neurones communicants ou plus. Ils convertissent les signaux entre les neurones, facilitant leur communication.

Kumar et son équipe ont découvert un nouveau type de récepteur qu’ils ont nommé officieusement le “récepteur FSU” dans le cortex entorhinal du cerveau. Le récepteur FSU est une cible potentielle pour la thérapie TLE.

“Ce qui est frappant à propos de ce récepteur, c’est qu’il est hautement perméable au calcium, ce qui, selon nous, sous-tend l’hyperexcitabilité et les dommages aux neurones dans cette région”, a déclaré Kumar.

Lorsque les récepteurs FSU permettent à trop de calcium de pénétrer dans les neurones, les patients atteints de TLE subissent des crises d’épilepsie lorsque les neurones deviennent trop stimulés par l’afflux. La surstimulation, ou hyperexcitabilité, est ce qui provoque la mort des neurones, un processus connu sous le nom d’excitotoxicité.

L’équipe de recherche a également découvert que l’acide aminé D-sérine bloque ces récepteurs pour empêcher des niveaux excessifs de calcium d’atteindre les neurones, empêchant ainsi l’activité épileptique et la mort neuronale.

“Ce qui est unique à propos de la D-sérine, contrairement à tous les autres médicaments qui existent, c’est que la D-sérine est fabriquée dans le cerveau lui-même, donc elle est bien tolérée par le cerveau”, a déclaré Kumar. “De nombreux médicaments qui traitent le traitement de la TLE ne sont pas bien tolérés, mais étant donné que cela est produit dans le cerveau, cela fonctionne très bien.”

Avec l’aide du laboratoire de Michael Roper du département de chimie et de biochimie de la FSU, l’équipe de recherche a constaté que les niveaux de D-sérine étaient épuisés chez les animaux épileptiques, ce qui indique que les patients atteints de TLE peuvent ne pas produire de D-sérine comme ils le devraient.

“La perte de D-sérine supprime essentiellement les freins sur ces neurones, les rendant hyperexcitables”, a déclaré Kumar. “Ensuite, le calcium entre et provoque une excitotoxicité, qui est la raison pour laquelle les neurones meurent. Donc, si nous fournissons les freins – si nous fournissons de la D-sérine – alors vous n’obtenez pas cette perte de neurones.”

Les recherches de Kumar indiquent que la neuroinflammation est la cause de la diminution des niveaux de D-sérine dans le cortex entorhinal du cerveau. La D-sérine est généralement produite par les cellules gliales, mais la neuroinflammation ressentie dans le cadre de la TLE provoque des changements cellulaires et moléculaires dans le cerveau qui peuvent empêcher sa production.

L’étape suivante de l’exploration de la D-sérine en tant que thérapie viable consiste à étudier les techniques d’administration potentielles.

“Nous devons trouver des moyens créatifs pour administrer la D-sérine à cette région particulière du cerveau humain”, a déclaré Kumar. “L’amener au bon endroit est le défi. Nous devons regarder quel effet il a lorsqu’il est administré localement à cette région du cerveau par rapport à systémiquement par voie intraveineuse, par exemple.”

TLE résulte souvent d’une blessure telle qu’une commotion cérébrale ou une autre lésion cérébrale traumatique. Lorsqu’elle est administrée dans la région appropriée, la D-sérine s’est avérée efficace pour prévenir les effets secondaires d’une telle blessure.

«Une idée de type tarte dans le ciel est un scénario hypothétique où vous deviez avoir un nébuliseur, ou faire inhaler de la D-sérine, aller jouer au football, et s’ils subissent une commotion cérébrale, aucun neurone ne serait perdu car le D -sérine fournirait une sorte de coussin juste au cas où il y aurait une lésion cérébrale traumatique qui pourrait entraîner une perte de neurones dans le lobe temporal », a déclaré Kumar.

“Il y a des questions très intéressantes à poser et à résoudre”, a-t-il ajouté. “L’important est que nous ayons décrit les mécanismes de base du pain et du beurre expliquant pourquoi la D-sérine fonctionne. Ce que nous avons établi, c’est la découverte des récepteurs, la découverte de l’antagoniste de ces récepteurs (D-sérine), comment cela fonctionne et comment empêcher l’émergence de TLE. Les mécanismes et la physiopathologie sont aussi pertinents pour le modèle animal que pour les êtres humains, et c’est là que réside l’excitation. “

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