Une étude sur la souris montre comment le sous-produit de l'exercice protège les neurones des traumatismes
Le lactate, un déchet fabriqué dans le cerveau et les muscles après un exercice intense, peut protéger les neurones des dommages consécutifs à un traumatisme aigu tel qu'un accident vasculaire cérébral ou une lésion de la moelle épinière, selon une nouvelle étude sur la souris réalisée par une équipe de scientifiques suisses et saoudiens.
Lorsqu'une personne souffre d'un accident vasculaire cérébral ou d'une lésion de la moelle épinière, les cellules nerveuses subissent une excitotoxicité ou une stimulation excessive. Ce processus extrêmement dommageable est également impliqué dans les maladies neurodégénératives progressives, telles que la maladie d'Alzheimer, ont déclaré les auteurs.
Pendant l'excitotoxicité, les récepteurs NMDA entrent en surmultiplication et submergent le neurone cible avec un barrage de signaux électriques. Les récepteurs NMDA interagissent avec le neurotransmetteur glutamate et sont une cible majeure de la recherche et de la médecine, car ils sont impliqués dans un certain nombre de troubles, notamment l'épilepsie, la schizophrénie, la maladie de Parkinson et la maladie d'Alzheimer.
Ce barrage de signaux électriques conduit à une accumulation d'ions calcium à l'intérieur du neurone, ce qui déclenche des voies biochimiques toxiques qui peuvent finalement l'endommager ou le tuer. Il est donc primordial qu'une personne ayant subi un accident vasculaire cérébral ou une lésion de la moelle épinière soit traitée le plus tôt possible pour éviter une mort excessive des neurones.
Les chercheurs ont déclaré que si des recherches antérieures ont suggéré que le lactate, un déchet du métabolisme du glucose, est capable de protéger les neurones contre l'excitotoxicité, la façon dont cela se produit est restée un mystère jusqu'à présent.
Dans la nouvelle étude, l'équipe de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et de l'Université King Abdullah des Sciences et Technologies a étudié les effets du glutamate sur des neurones en culture prélevés dans le cerveau de souris. Ils ont utilisé une nouvelle technique d'imagerie non invasive appelée microscopie holographique numérique.
Les scientifiques ont ensuite testé les effets du glutamate sur les neurones de souris avec et sans lactate. Les résultats étaient significatifs: le glutamate a tué 65% des neurones, mais avec le lactate, ce nombre est tombé à 32%.
Les chercheurs ont ensuite cherché à déterminer exactement comment le lactate protège les neurones. En utilisant différents bloqueurs de récepteurs sur les neurones de souris, ils ont déterminé que le lactate déclenche la production d’ATP, la molécule d’énergie de la cellule.
À son tour, l'ATP se lie et active un autre type de récepteur dans le neurone, ce qui active une cascade complexe de mécanismes de défense. En conséquence, le neurone peut résister au barrage de signaux du récepteur NMDA.
Les résultats améliorent considérablement notre compréhension de la neuroprotection, ont déclaré les auteurs, ce qui peut conduire à des traitements pharmacologiques améliorés pour éviter les dommages irréparables causés par les accidents vasculaires cérébraux, les lésions de la moelle épinière et d'autres traumatismes.
L'étude est publiée dans la revue Rapports scientifiques.
Source: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
