Passer à travers la barrière hémato-encéphalique pour délivrer des médicaments directement dans le cerveau

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Rédigé par Alexia F. et publié le 10 avril 2022

L’intégrité de la barrière hémato-encéphalique est critique pour le bon fonctionnement du cerveau. Cependant, son rôle de protection empêche le passage de médicaments qui pourraient contribuer à soigner un grand nombre de pathologies neurologiques. Publiée dans Nature Communications, une étude, menée chez la souris, démontre qu’il est possible d’ouvrir temporairement la barrière hémato-encéphalique et de délivrer directement des traitements médicamenteux dans le cerveau. Explications.

barrière hémato-encéphalique et science

Le rôle de la barrière hémato-encéphalique

La barrière hémato-encéphalique (BHE) joue un rôle primordial dans la protection du système nerveux central. Elle isole et sépare le système nerveux central de la circulation sanguine générale. Elle forme une barrière chimique et physique très sélective. En effet, la BHE contrôle strictement les échanges entre la circulation sanguine et le cerveau. Elle bloque ainsi le passage de molécules potentiellement toxiques pour le cerveau tels que des agents pathogènes, par exemple. La BHE se compose essentiellement des cellules endothéliales qui tapissent les vaisseaux sanguins se situant du côté de la circulation sanguine générale.

À savoir ! Les cellules endothéliales jouent un rôle actif dans le contrôle du tonus des vaisseaux sanguins. Ainsi, elles influencent la vitesse du débit sanguin. En effet, elles sécrètent certaines substances qui vont avoir un effet dit « vasoconstricteur ». En réduisant le diamètre du vaisseau sanguin, elles diminuent aussi le débit sanguin. Les cellules endothéliales sécrètent également des molécules « vasodilatatrices » qui vont augmenter le volume des vaisseaux et le débit sanguin.

Cependant, la fonction protectrice de la BHE empêche le passage d’un très grand nombre de molécules actives de médicaments. Cela complique le traitement médicamenteux de nombreuses pathologies neurologiques.

Ouvrir temporairement la BHE pour faire passer des médicaments

Des chercheurs américains et français ont voulu déterminer s’il était possible d’ouvrir, temporairement, la BHE. Pour cela, ils ont travaillé avec des modèles murins adultes. Le développement et le maintien de la BHE dépend de la voie de signalisation nommée Wnt, qui régule de nombreux processus cellulaires cruciaux. Ainsi, les scientifiques se sont focalisés sur le contrôle de cette voie de signalisation.

Dans la voie Wnt, un acteur joue un rôle important. Il s’agit de la molécule Unc5B, récepteur positionné à la surface des cellules endothéliales des vaisseaux sanguins. Tous les récepteurs fonctionnent grâce à la présence d’un ligand spécifique. C’est le même principe qu’une clef et une serrure. Une clef est spécifique d’une serrure. Elle peut l’ouvrir ou la fermer. Ainsi, si le ligand, nommé nétrine-1, est absent, le récepteur Unc5B ne peut pas s’activer.

Dans leur étude, les chercheurs ont développé un anticorps empêchant nétrine-1 de se fixer sur son récepteur. Cela a pour effet d’affaiblir la barrière sanguine. Ainsi, en injectant cet anticorps aux souris, les scientifiques ont observé que la BHE laissait passer des molécules jusqu’à ce que l’anticorps soit éliminé par l’organisme. Il a donc une fonction d’ouverture transitoire de la BHE. Pendant ce laps de temps, les chercheurs ont pu délivrer des médicaments qui ont atteint directement le cerveau.

Ces résultats encore très préliminaires offrent des perspectives intéressantes. En effet, ils pourraient marquer le départ de nouvelles stratégies thérapeutiques pour des maladies neurologiques incurables telles que la maladie d’Alzheimer, de Parkinson ou certains cancers cérébraux.

Alexia F., Docteure en Neurosciences

Sources
– Endothelial Unc5B controls blood-brain barrier integrity. nature.com. Consulté le 5 avril 2022.

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