Imaginez-vous immobilisé, confiné à un fauteuil roulant du jour au lendemain. C’est ce qui arrive pourtant à des milliers de Canadiens et Canadiennes chaque année à la suite d’une lésion de la moelle épinière (LME). La moelle épinière est l’autoroute qui transmet l’information entre notre cerveau et le reste du corps. Après une LME, en plus des effets néfastes sur les neurones, les oligodendrocytes meurent. Les oligodendrocytes sont des cellules qui produisent ce qui entoure les prolongements des neurones et augmentent la vitesse de transmission de l’information via la production de myéline.
But
L’équipe de recherche de Steve Lacroix a découvert qu’un médiateur inflammatoire endogène, nommé interleukine (IL)-1α, est relâché à la suite d’une lésion de la moelle épinière (LME) par les microglies et induit l’inflammation ainsi que la mort des oligodendrocytes. L’équipe s’est donc intéressée à comprendre comment l’IL-1α entraîne ses effets toxiques sur la myéline à la suite d’une LME et quelles en sont les conséquences.
Méthodologie
Les chercheur.e.s ont d’abord injecté la forme recombinante de l’IL-1α dans le liquide cérébrospinal de souris, afin d’étudier ses effets sur la moelle épinière intacte. Ensuite des souris modifiées génétiquement ont été créées de façon à invalider le récepteur de l’IL-1α, IL-1R1, dans des populations cellulaires spécifiques de la moelle épinière. L’IL-1α a alors été injectée chez ces souris puis les moelles épinières observées par différentes approches de microscopie pour voir comment les cellules réagissent en absence du récepteur IL-1R1 dans les oligodendrocytes, microglies, astrocytes ou cellules endothéliales. En plus d’observer les effets de l’IL-1α sur l’inflammation de même que l’activité et la mort cellulaire dans la moelle épinière intacte et lésée, des études de la récupération locomotrice ont été effectuées à la suite d’une LME.
Résultats
L’injection d’IL-1α à des souris intactes entraîne une infiltration de cellules immunitaires et la mort des oligodendrocytes dans la moelle épinière, répliquant certains des effets aigus d’une LME. Fait intéressant, les oligodendrocytes décédés furent remplacés en 3 à 5 jours par de nouveaux oligodendrocytes, potentiellement plus aptes à la remyélinisation. Les souris invalidées en IL-1α ou IL-1R1 récupèrent plus rapidement et plus efficacement leurs fonctions locomotrices à la suite d’une LME. Ayant démontré les effets néfastes de la signalisation IL-1α/IL-1R1 dans la moelle épinière lésée, les scientifiques ont donc cherché à investiguer les mécanismes sous-jacents l’inflammation et la mort des oligodendrocytes. Grâce aux souris modifiées génétiquement, il a été démontré que les effets de l’IL-1α sur la mort des oligodendrocytes sont indirects. Cette mort serait en partie causée par les astrocytes, qui se transforment en cellules aux effets toxiques sous l’influence de l’IL-1α. En effet, ces astrocytes dits toxiques libèrent des produits chimiques réactifs, appelés « espèces réactives de l’oxygène », qui provoquent la mort des oligodendrocytes. La mort des oligodendrocytes est également médiée par les cellules endothéliales formant la neurovasculature spinale. Effectivement, une fois stimulées par l’IL-1α, les cellules endothéliales permettent l’infiltration des neutrophiles et la neuroinflammation. Dans les deux cas, l’inactivation du récepteur de l’IL-1α à la surface des astrocytes ou des cellules endothéliales diminue grandement la mort des oligodendrocytes.
À retenir
Les LME affligent la vie de millions d’hommes et de femmes autrement en bonne santé, souvent sans prévenir. Il est évidemment impossible de complètement prévenir de tels accidents et les dommages primaires engendrés par ceux-ci. En revanche, une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents la perte de tissu nerveux dans les heures et les jours suivants la lésion dite primaire pourrait permettre un meilleur contrôle des dommages secondaires et ainsi limiter les pertes de fonctions. Ces travaux montrent que la relâche d’IL-1α suivant une LME stimule les astrocytes et les cellules endothéliales à adopter des comportements toxiques causant l’inflammation et la mort des oligodendrocytes.
