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Electroacupuncture dans la régénération axonale : intérêt dans les séquelles de traumatismes vertébro-médullaires

 

Résumé : Les traumatismes vertébro-médullaires posent le problème des séquelles à type de paralysie avec douleurs chroniques et incontinences. Une certaine récupération est obtenue par l’utilisation combinée de différentes stratégies thérapeutiques associant neuroprotection et régénération axonale par pontage de greffes cellulaires diverses. Des essais contrôlés randomisés ont objectivé que l’électroacupuncture (EA) offre également une efficacité dans les paraplégies au niveau des algies et de la récupération motrice mesurées par la classification ASIA. Chez l’animal, l’EA inhibe la GFAP (Glial fribrillary acidic protein), l’epidermal growth factor receptor (EGFR), l’expression de l’aquaporine (AQP-4), régule le superoxide dismutase (SOD), le malondialdehyde (MDA), les enzymes (acétylcholinestérase, succinate dehydrogenase, phosphatase acide), augmente la production de l’expression de la laminine et des endorphines et diminue le taux de cortisol. En outre, le flux sanguin au niveau de la moelle serait accru. L’EA associée à la transplantation de cellules souches de moelle osseuse pourrait être une voie d’avenir, car accélérant la récupération axonale davantage que l’EA seule ou le pontage de greffes cellulaires en traitement unique. Chez l’animal et au niveau de la lésion, elle entraîne des mécanismes physiopathologiques impliquant une action sur le greffon avec différenciation en neurones-like grâce notamment à la production de neurotrophine 3 (NT-3), AMP cyclique et de calcitonin gene-related peptide (CGRP). Mots-clés : électroacupuncture – régénération axonale – GFAP – EGFR – aquaporine – neurotrophine 3 – laminine – flux sanguin.

Summary: The spinal cord injuries raises the problem of the sequelae including paralysis with chronic pain and incontinences. A certain recovery is obtained by the various combinatorial treatments associating neuroprotection and axonal regeneration by cellular transplants of various cells types. Randomized controlled trials show that the electroacupuncture also may significantly improve paraplegias for the pain and the motor recovery measured by the ASIA classification. In animal models, the electroacupuncture (EA) inhibits the GFAP (Glial fribrillary acidic protein), the epidermal growth factor receptor (EGFR), expression of aquaporin (AQP-4), regulates superoxide dismutase (SOD), malondialdehyde (MDA), enzyms (acetylcholinesterase, succinate dehydrogenase, acid phosphatase), increases the production of laminin expression and endorphins and decrease the level of 17-hydroxycorticosterone. Besides, the blood flow in the marrow would be increased. The EA combined with bone marrow mesenchymal stem cells could be a path to future, because accelerating the axonal recovery more than the EA or cell transplantations treated alone. In animal models and about level with the injury, EA leads to physiopathological mechanisms meaning an effect on the transplant with differentiation into neuron-like cells due to the production of neurotrophin 3 (NT-3), cyclic AMP and calcitonin gene-related peptide (CGRP). Keywords: electroacupuncture - axonal regeneration - GFAP-EGFR - aquaporin - neurotrophin 3 – laminin – blood flow.

 

 

 

La prévalence d’individus présentant des lésions de moelle épinière aux USA est d’environ 250000 personnes avec 12000 nouveaux cas par an [[1]]. Les conséquences personnelles de ces lésions neurologiques sont incalculables et dévastatrices entraînant de substantielles dépenses sociales directes et indirectes, qui résultent des séquelles (paralysie, perte sensorielle, douleur chronique, escarres de décubitus et incontinence vésicale ou fécale).

Les stratégies d’intervention sont axées sur la neuroprotection, la régénération axonale (prévention des cicatrices gliales, blocage des inhibiteurs de régénération et apports de supports trophiques) et activation du segment sous-lésionnel.  

Il était établi depuis le 19e siècle que les nerfs du système nerveux central, en particulier la moelle épinière, ne se régénèrent pas spontanément après interruption de leurs axones, au contraire des nerfs du système périphérique qui peuvent se reconnecter avec les organes cibles. C’est en 1830 que Schwann montre pour la première fois que les fibres nerveuses d’un nerf sciatique de lapin sont capables de repousser après une interruption. En 1928, en Espagne, Ramon y Cajal qui analyse la repousse des nerfs du SNC note que les fibres ébauchent un bourgeonnement mais qui ne se pérennise pas [[2]]. C’est à partir des années 1980 qu’Aguayo objective que des transplants de nerfs périphériques sont capables d’induire un environnement physico-chimique favorable à la régénération du SNC [[3]]. L’incapacité intrinsèque de régénération du SNC est modifiable, à condition d’agir à différents niveaux du processus de lésion neurologique. En 1990, des travaux américains identifient des molécules de la matrice extracellulaire, les protéoglycanes, entraînant une "cicatrice gliale", structure cellulaire désorganisée impliquant les cellules non-neuronales se formant autour des lésions de la moelle épinière, et constituant une barrière à la régénération [[4],[5]].

Ainsi, les déficits fonctionnels après lésion de moelle épinière résultent des dommages neuronaux avec démyélinisation des axones et un dysfonctionnement des cellules de la névroglie. L'échec de la régénération axonale après lésion de la moelle a été attribuée à un environnement contenant des médiateurs inflammatoires, un manque de support neurotrophique et des molécules inhibitrices. Des stratégies thérapeutiques ont essayé de promouvoir la régénération axonale incluant le «pontage» de la zone contuse en utilisant des transplants cellulaires qui peuvent faire appel à de nombreux variétés de cellules : cellules de Schwann [[6],[7]], cellules gliales engainantes du bulbe olfactif (OEGC) [[8],[9]], cellules souches (moelle osseuse, cellules embryonnaires) [[10],[11],[12],[13]], cellules génétiquement modifiées [[14],[15],[16]], mais aussi utilisation de facteurs de croissance, comme le Glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) [[17]], voire utilisation combinée de ces différentes stratégies thérapeutiques [[18],[19],[20],[21],[22],[23]]. L’injection d’AMPc dans les neurones sensitifs favorise aussi une régénération axonale [[24],[25]]. L'AMP cyclique est un intermédiaire essentiel dans les cascades de voies de transduction intracellulaires et agit souvent en tant que second messager, dans l'action des hormones ou des neurotransmetteurs notamment.

La co-implantation de cellules de Schwann et de cellules souches nerveuses dans une moelle épinière lésée par section complète ou hémi-section permettait un rétablissement significatif dans certaines circonstances [[26]]]. Mais des problèmes éthiques inhérents à l’obtention des cellules souches nerveuses à partir des tissus fœtaux, ainsi que des problèmes d’histocompatibilité font qu’on leur préfère les cellules souches mésenchymateuses de moelle osseuse [27,28].

L'utilisation des transplants cellulaires en association avec l’électroacupuncture semble également améliorer la régénération axonale comme le laisse supposer certains travaux d’acupuncture expérimentale. Peut-être une nouvelle approche dans le traitement des séquelles de traumatismes vertébro-médullaires ?