Epilepsie : Les dynamiques des cellules immunitaires du cerveau

Mis en ligne le 2 mars 2019
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L’équipe de Richard Miles à l’ICM montre des variations de la microglie, les cellules immunitaires du système nerveux central, dans l’épilepsie du lobe frontal du cerveau. Les résultats sont publiés dans la revue Brain.

L’activation du système immunitaire joue un rôle important dans l’épilepsie. Elle peut en être une cause, dans les cas des épilepsies auto-immunes par exemple, résultat d’attaques du système  immunitaire sur certaines protéines du cerveau ; mais également une conséquence de la pathologie. Les molécules inflammatoires produites par les cellules immunitaires du cerveau pourraient ainsi participer au développement de l’activité épileptique. De plus, la mort neuronale ainsi que les crises à répétition, présentes dans l’épilepsie, induisent une réponse immune persistante.

De précédents travaux effectués sur des tissus humains, issus de l’extraction chirurgicale du foyer épileptique chez des patients pharmaco-résistants, ont montré une activation des cellules microgliales, principales cellules immunitaires du cerveau. Les microglies sont des cellules plastiques répondant à divers stimuli par des modifications de la sécrétion de molécules, de leur forme et de l’expression de certains marqueurs. Leur comportement au sein du cerveau épileptique humain est encore à ce jour flou. Comment évoluent-elles immédiatement après une crise ? Se comporte-t-elles de la même façon au sein des régions riche en mort neuronale par rapport aux autres régions ?

Pour répondre à ces questions, Mélanie Morin-Brureau, Giampaolo Milior, Farah Chali, Caroline LeDuigou et Etienne Savary, de l’équipe Cortex & Epilepsie à l’ICM soutenu par les cliniciens et chirurgiens de l’hôpital de la Pitié-Salpêtrière (Sophie Dupont, Vincent Navarro, Michel Baulac, Franck Bielle, Bertrand Mathon et Stéphane Clemenceau) ont étudié les tissus des patients opérés pour une épilepsie du lobe temporal. Ils ont conduits une série d’analyses anatomiques, d’imagerie, de transcriptomique* et des mesures de molécules produites par ces cellules.

Les chercheurs ont observé les différences, dans une même structure cérébrale, entre les zones ayant subi une forte mort neuronale et celles plus préservées. Dans les aires de grande disparition neuronale, les microglies sont plus rondes et sans ramifications. En revanche, dans les aires de moindre perte neuronale, les microglies possèdent des longues ramifications. De façon surprenante, les microglies des zones de morte neuronale se trouvent dans un état « réparateur » sous le contrôle de l’interleukine 10.

Ils ont ensuite étudié la réponse dynamique du système immunitaire à une crise d’épilepsie.

 

« Que se passe-t-il d’un point de vue immunitaire juste après une crise ? Pour comprendre cela, nous avons estimé le délai entre la dernière crise et le prélèvement du tissu à partir de changement dans l’expression des gènes précoces (tels FOS et JUN) connus pour être exprimés rapidement et de façon transitoire après une forte activité neuronale » précise Richard Miles, directeur de l’équipe.

 

En prenant en compte cette nouvelle donnée, les chercheurs montrent une activation rapide et transitoire des microglies, associée à la sécrétion spécifique de plusieurs molécules immunitaires et pro-inflammatoires, comme CXCL8 et IL1-B.

Globalement, ces résultats apportent des informations nouvelles sur le système immunitaire dans un cerveau épileptique. Ils révèlent encore une fois la versatilité des caractéristiques des microglies en réponse à leur environnement : soit dans une région dépourvu de neurones, soit après une crise d’épilepsie.

 

*Le transcriptome correspond à l’ensemble des ARN transcrits depuis l’ADN, il renseigne sur les gènes actifs dans les cellules et les mécanismes de régulation mis en place

 

Source

Microglial phenotypes in the human epileptic temporal lobe. Morin-Brureau M, Milior G, Royer J, Chali F, LeDuigou C, Savary E, Blugeon C, Jourdren L, Akbar D, Dupont S, Navarro V, Baulac M, Bielle F, Mathon B, Clemenceau S, Miles R. Brain. 2018 Dec 1