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On sait depuis longtemps que les décès par surdose d’opioïdes sont dus à une perturbation de la respiration, mais le mécanisme réel par lequel ces médicaments suppriment la respiration n’était pas compris. Maintenant, une nouvelle étude menée par des scientifiques de Salk a identifié un groupe de neurones dans le tronc cérébral qui joue un rôle-clé dans ce processus.

Identification des neurones

Ces résultats montrent comment le déclenchement de récepteurs spécifiques dans ces neurones provoque une dépression respiratoire induite par les opioïdes, ou DRIO, c’est-à-dire la perturbation de la respiration à l’origine des décès par surdose. Ils montrent également comment le blocage de ces récepteurs peut inverser la dépression respiratoire induite par les opioïdes.

Afin de mettre au point des stratégies permettant de traiter la dépression respiratoire induite par les opioïdes, l’équipe de Han s’est mise à la recherche des neurones respiratoires du cerveau qui portent également des récepteurs opioïdes.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont identifié un groupe de neurones qui expriment un certain type de récepteur opioïde (le récepteur opioïde mu) et qui sont situés dans le centre de modulation de la respiration du tronc cérébral ; ils ont ensuite caractérisé le rôle de ces neurones dans le DRIO.

Ils ont constaté que les souris génétiquement modifiées pour ne pas avoir de récepteurs opioïdes dans ces neurones ne voyaient pas leur respiration perturbée lorsqu’elles étaient exposées à la morphine, contrairement aux souris du groupe témoin. Les chercheurs ont également constaté que, sans utiliser d’opioïdes, la stimulation de ces récepteurs chez les souris témoins provoquait des symptômes du DRIO.

Des composés ont rétabli le rythme respiratoire

L’équipe a ensuite cherché des moyens d’inverser ce processus en traitant les souris surdosées avec des composés chimiques ciblant d’autres récepteurs sur les mêmes neurones, qui jouent un rôle opposé à celui des récepteurs opioïdes (en les activant plutôt qu’en les inhibant).

« Nous avons découvert quatre composés chimiques différents qui ont réussi à activer ces neurones et à rétablir le rythme respiratoire pendant la surdose », a déclaré le premier auteur, Shijia Liu, un étudiant diplômé du laboratoire Han. La récupération chez les souris surdosées était proche de 100 %, ce qui a surpris l’équipe.

De possibles traitements

Les chercheurs prévoient ensuite d’examiner si d’autres groupes de cellules jouent également un rôle dans la surdose. Une étude plus poussée permettrait également d’examiner le lien entre la régulation de la respiration et la perception de la douleur dans le cerveau, ce qui pourrait ouvrir la voie à la mise au point de traitements plus ciblés pour le DRIO.

Cette recherche a été publiée dans PNAS.

Source : Salk Institute for Biological Studies
Crédit photo : Istock

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