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Les crises d’épilepsie, ont souvent pour origine de petites zones localisées du cerveau où les neurones s’activent anormalement à l’unisson. Ces impulsions électriques perturbent le bon fonctionnement du cerveau, et provoquent des crises d’épilepsie. Mais qu’est-ce qui différencie ces régions où les crises commencent, des parties du cerveau où les impulsions électriques restent normales ? Plus important encore, qu’est-ce qui empêche ces centres épileptiques de se développer ?

La protéine DUSP4 

La réponse à ces questions pourrait se trouver dans une nouvelle découverte des chercheurs de l’université de l’Illinois à Chicago. Le Dr Jeffrey Loeb et ses collègues ont découvert qu’une protéine – appelée DUSP4 – était en augmentation dans le tissu cérébral sain directement adjacent au tissu épileptique. Leur recherche suggère que l’augmentation des niveaux de DUSP4 pourrait être une nouvelle façon de prévenir ou de traiter l’épilepsie.
« Si les régions épileptiques se répandaient dans le cerveau sans que rien ne les arrête, les crises submergeraient le cerveau, il ne serait pas possible d’y survivre », a déclaré M. Loeb, professeur à l’UIC et auteur correspondant de cette étude. « Nous nous sommes demandé s’il existait des moyens naturels de mettre en quarantaine ces zones épileptiques du cerveau. Nous avons cherché des gènes à la frontière entre le tissu cérébral épileptique et normal qui pourraient aider à prévenir la propagation de l’épilepsie ».
Loeb et ses collègues ont analysé des milliers de gènes dans les tissus de 20 patients, qui ont subi une intervention chirurgicale pour traiter leur épilepsie. Au cours de ces interventions chirurgicales, les tissus cérébraux des zones épileptiques et les tissus non épileptiques directement adjacents ont été retirés. Les tissus non nécessaires à l’évaluation pathologique ont été stockés dans le NeuroRepository de l’Université de l’Illinois, une banque de tissus cérébraux humains et une base de données de recherche qui relie les données cliniques, radiologiques, physiologiques, histologiques et moléculaires/génomiques à des milliers d’échantillons de tissus humains.
Les chercheurs ont utilisé une technique de modélisation mathématique, appelée analyse des grappes, pour trier un grand nombre de gènes du tissu épileptique par rapport au tissu non épileptique. Ils ont identifié un certain nombre de gènes qui avait augmenté, dans ou près des tissus épileptiques, et ont observé que la DUSP4 se trouvait dans un groupe différent de la plupart des gènes pro-épileptiques.

Une voie de signalisation appelée MAPK 

Lors de recherches précédentes, Loeb et ses collègues ont identifié une voie de signalisation fortement régulée, dans les zones du cerveau où les crises d’épilepsie ont commencé. Dans un modèle animal, la suppression de cette voie – connue sous le nom de voie de la protéine kinase activée par les mitogènes, ou voie MAPK – a réduit l’activité électrique épileptique dans le cerveau.
« Nous étions enthousiasmés par la DUSP4 car elle est connue pour être un puissant inhibiteur de la voie MAPK dans les cellules cancéreuses », a déclaré M. Loeb. « Voir ce gène activé aux frontières et bloquer les gènes de signalisation MAPK dans le cerveau humain, nous a amené à croire que les cordons protéiques des régions épileptiques, ne s’élargissent pas ou ne se propagent pas, comme dans un navire où l’on peut avoir une fuite dans une zone, mais où l’on peut fermer et sceller les portes pour garder une fuite isolée. C’est ainsi que nous pensons que le DUSP4 fonctionne pour empêcher les foyers épileptiques de s’agrandir ».
En plus de ce gène, lorsque les chercheurs sont retournés examiner les niveaux de cette protéine dans leurs échantillons de tissus, ils ont constaté que les tissus des régions du cerveau ayant une activité épileptique plus faible, avaient une activité MAPK plus faible et des niveaux plus élevés de la protéine DUSP4.

Des médicaments ciblant la DUSP4 pour traiter l’épilepsie

Loeb et ses collègues étudient actuellement des médicaments potentiels qui peuvent réguler à la hausse ou augmenter l’activité de la DUSP4 pour aider à traiter ou même à prévenir l’épilepsie. « Ces médicaments ciblant la DUSP4 représenteraient un nouveau type de traitement de l’épilepsie, qui n’existe pas actuellement », a déclaré M. Loeb. Ces médicaments potentiels, seront d’une grande utilité, car cette maladie est responsable d’une surmortalité importante, avec 33 000 décès liés à l’épilepsie survenant chaque année en Europe.
Cette recherche a été publiée dans Neurobiology of Disease.
Source : University of Illinois at Chicago
Crédit photo : StockPhotoSecrets