Résumé: De nouvelles recherches suggèrent que les commotions cérébrales et les traumatismes crâniens répétés pourraient réactiver des virus dormants comme le HSV-1 dans le cerveau, déclenchant potentiellement des maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer. À l’aide d’un modèle de tissu cérébral, les scientifiques ont observé qu’un traumatisme crânien provoquait le réveil du HSV-1 latent, conduisant à l’apparition de marqueurs caractéristiques de la maladie d’Alzheimer, tels que les plaques amyloïdes, l’inflammation et les lésions neuronales.
Les coups répétés ont intensifié ces effets, tandis que les tissus exempts du virus ont montré des dommages limités. Ces résultats ouvrent la porte à l’exploration de médicaments antiviraux et d’agents anti-inflammatoires comme interventions précoces pour réduire les risques à long terme de neurodégénérescence après un traumatisme crânien.
Faits clés :
- Virus dormants réactivés : Un traumatisme crânien peut réveiller des virus latents comme le HSV-1, liés aux symptômes de la maladie d’Alzheimer.
- Marqueurs de neurodégénérescence : Les modèles de cerveau infectés présentaient des plaques amyloïdes, une inflammation et une mort neuronale.
- Interventions potentielles : Les traitements antiviraux ou anti-inflammatoires pourraient empêcher la réactivation du virus après une blessure.
Source: Université Touffes
Les commotions cérébrales et les traumatismes crâniens répétés dans des sports comme le football et la boxe, autrefois considérés comme une conséquence désagréable d’une compétition sportive intense, sont désormais reconnus comme de graves menaces pour la santé.
Le lien entre les traumatismes crâniens et les maladies neurodégénératives telles que l’encéphalopathie traumatique chronique, la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson est particulièrement préoccupant, ce qui incite les instances dirigeantes du sport à ajuster les équipements de protection et les règles de jeu pour minimiser les risques.
Des chercheurs de l’Université Tufts et de l’Université d’Oxford ont maintenant découvert des mécanismes qui pourraient relier les points entre un événement traumatique et l’émergence d’une maladie, soulignant les virus latents cachés dans la plupart de nos cerveaux qui peuvent être activés par la secousse, conduisant à une inflammation et à une accumulation de dommages qui peuvent survenir au cours des mois et des années qui suivent.
Les résultats suggèrent l’utilisation de médicaments antiviraux comme traitements préventifs précoces potentiels après un traumatisme crânien. Les résultats sont publiés dans une étude dans Signalisation scientifique.
Le microbiome, qui comprend plusieurs centaines d’espèces bactériennes qui habitent notre corps, contribue à la digestion, au développement du système immunitaire et à la protection contre les agents pathogènes nocifs. Mais le microbiome comprend également des dizaines de virus qui pullulent dans notre corps à tout moment.
Certains d’entre eux peuvent être potentiellement nocifs, mais restent simplement latents dans nos cellules. Le virus de l’herpès simplex 1 (HSV-1), présent chez plus de 80 % des personnes, et le virus varicelle-zona, présent chez 95 % des personnes, sont connus pour pénétrer dans le cerveau et dormir dans nos neurones et nos cellules gliales.
Dana Cairns, associée de recherche au Département de génie biomédical de l’Université Tufts et auteur principal de l’étude, avait trouvé des preuves dans des études antérieures suggérant que l’activation du HSV-1 à partir de son état dormant déclenche les symptômes caractéristiques de la maladie d’Alzheimer dans des modèles de laboratoire du cerveau. tissus : plaques amyloïdes, perte neuronale, inflammations et diminution de la fonctionnalité du réseau neuronal.
« Dans cette étude, un autre virus, la varicelle, a créé les conditions inflammatoires qui ont activé le HSV-1 », a déclaré Cairns.
« Nous avons pensé : que se passerait-il si nous soumettions le modèle de tissu cérébral à une perturbation physique, quelque chose qui s’apparente à une commotion cérébrale ? Le HSV-1 se réveillerait-il et déclencherait-il le processus de neurodégénérescence ?
Le lien entre le HSV-1 et la maladie d’Alzheimer a été suggéré pour la première fois par la co-auteure Ruth Itzhaki, professeure invitée à l’Université d’Oxford, qui a identifié il y a plus de 30 ans le virus dans une forte proportion de cerveaux de personnes âgées.
Ses études ultérieures suggèrent que le virus peut être réactivé dans le cerveau à partir d’un état latent par des événements tels que le stress ou l’immunosuppression, conduisant finalement à des lésions neuronales.
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé un modèle de laboratoire qui reconstruit l’environnement du cerveau pour mieux comprendre comment les commotions cérébrales peuvent déclencher les premières étapes de la réactivation du virus et de la neurodégénérescence.
Le modèle de tissu cérébral se compose d’un matériau spongieux en forme de beignet de 6 mm de large, composé de protéines de soie et de collagène, imprégné de cellules souches neurales, qui sont ensuite amenées à former des neurones matures, développant des axones et des extensions de dendrites et formant un réseau. Les cellules gliales émergent également des cellules souches pour aider à imiter l’environnement cérébral et nourrir les neurones.
Les neurones communiquent entre eux via leurs extensions, de la même manière qu’ils communiqueraient dans un cerveau. Et tout comme les cellules du cerveau, elles peuvent transporter en elles l’ADN du virus HSV-1 dormant.
Après avoir enfermé le tissu semblable au cerveau dans un cylindre et lui avoir donné une secousse soudaine au sommet d’un piston, imitant une commotion cérébrale, Cairns a examiné le tissu au microscope au fil du temps. Certains modèles de tissus contenaient des neurones porteurs du HSV-1 et d’autres étaient exempts de virus.
Après les coups contrôlés, elle a observé que les cellules infectées présentaient une réactivation du virus et, peu de temps après, les marqueurs caractéristiques de la maladie d’Alzheimer, notamment les plaques amyloïdes, le p-tau (une protéine qui crée des « enchevêtrements » semblables à des fibres dans le corps). cerveau), une inflammation, des neurones mourants et une prolifération de cellules gliales appelée gliose.
Davantage de frappes avec les pistons sur les modèles de tissus imitant des traumatismes crâniens répétitifs ont conduit aux mêmes réactions, encore plus graves. Pendant ce temps, les cellules sans HSV-1 présentaient une certaine gliose, mais aucun des autres marqueurs de la maladie d’Alzheimer.
Les résultats constituent un indicateur fort du fait que les athlètes souffrant de commotions cérébrales pourraient déclencher la réactivation d’infections latentes dans le cerveau pouvant conduire à la maladie d’Alzheimer.
Des études épidémiologiques ont montré que de multiples coups à la tête peuvent doubler, voire augmenter, les risques de souffrir d’une maladie neurodégénérative des mois ou des années plus tard.
« Cela ouvre la question de savoir si les médicaments antiviraux ou les agents anti-inflammatoires pourraient être utiles comme traitements préventifs précoces après un traumatisme crânien pour arrêter l’activation du HSV-1 et réduire le risque de maladie d’Alzheimer », a déclaré Cairns.
Le problème va bien au-delà des préoccupations des sportifs. Les traumatismes crâniens sont l’une des causes les plus courantes d’invalidité et de décès chez les adultes, touchant environ 69 millions de personnes dans le monde chaque année, pour un coût économique estimé à 400 milliards de dollars par an.
« Le modèle de tissu cérébral nous amène à un autre niveau dans l’étude de ces liens entre les blessures, les infections et la maladie d’Alzheimer », a déclaré David Kaplan, professeur d’ingénierie doté de la famille Stern à Tufts.
« Nous pouvons recréer des environnements tissulaires normaux qui ressemblent à l’intérieur d’un cerveau, suivre les virus, les plaques, les protéines, l’activité génétique, l’inflammation et même mesurer le niveau de signalisation entre les neurones.
« Il existe de nombreuses preuves épidémiologiques sur les liens environnementaux et autres avec le risque de maladie d’Alzheimer. Le modèle tissulaire nous aidera à mettre ces informations sur une base mécaniste et fournira un point de départ pour tester de nouveaux médicaments.
À propos de cette actualité de la recherche sur les traumatismes crâniens et la maladie d’Alzheimer
Auteur: Mike Argent
Source: Université Touffes
Contact: Mike Silver – Université Tufts
Image: L’image est créditée à Neuroscience News
Recherche originale : Accès fermé.
« Des blessures répétitives provoquent des phénotypes semblables à la maladie d’Alzheimer via la réactivation du HSV-1 dans un modèle 3D de tissu cérébral humain» par Dana Cairns et coll. Signalisation scientifique
Abstrait
Des blessures répétitives provoquent des phénotypes semblables à la maladie d’Alzheimer via la réactivation du HSV-1 dans un modèle 3D de tissu cérébral humain
Infection par le virus de l’herpès simplex de type 1 (HSV-1) dans le cerveau de APOE4 Les porteurs augmentent le risque de maladie d’Alzheimer (MA).
Nous avons précédemment découvert que le HSV-1 latent dans un modèle in vitro tridimensionnel de APOE4-le tissu cérébral humain hétérozygote a été réactivé en réponse à une neuroinflammation provoquée par l’exposition à d’autres agents pathogènes.
Étant donné que les lésions cérébrales traumatiques provoquent également une neuroinflammation, nous avons supposé que les lésions cérébrales pourraient également réactiver le HSV-1 latent.
Ici, nous avons examiné les effets d’un ou plusieurs coups contrôlés sur notre modèle de cerveau humain en l’absence ou en présence d’une infection latente par le HSV-1.
Après des coups répétés et légèrement contrôlés, les tissus infectés de manière latente ont montré une réactivation du HSV-1 ; la production et l’accumulation de β amyloïde et de tau phosphorylé (qui favorise le dysfonctionnement synaptique et la neurodégénérescence) ; et la gliose activée, associée à une neuroinflammation destructrice.
Ces effets sont collectivement associés à la MA, à la démence et à l’encéphalopathie traumatique chronique (ETC) et étaient augmentés par des blessures supplémentaires, mais étaient absents dans les tissus infectés de manière factice.
Le blocage de la cytokine IL-1β a empêché l’induction de l’amyloïde et de la gliose dans des cultures monocouches infectées de manière latente après une blessure par égratignure.
Nous proposons donc qu’après des blessures mécaniques répétées au cerveau, telles que des coups directs sur la tête ou des mouvements brusques de la tête, la réactivation du HSV-1 dans le cerveau qui en résulte pourrait contribuer au développement de la MA et de maladies associées chez certains individus. .
