Role des cellules gliales et immunitaires dans l’épilepsie

L’épilepsie correspond à un ensemble de pathologies qui se caractérisent par une hyperactivité synchronisée de réseaux de neurones du cerveau et qui touche 600000 personnes en France. Il n’existe pas de médicaments permettant de soigner les causes de l’épilepsie mais seulement des anti-épileptiques qui régulent l’activité des réseaux neuronaux excitateurs ou inhibiteurs pour limiter ou empêcher les crises et qui ont de nombreux effets secondaires indésirables. Il est donc urgent d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour soulager les patients pharmaco-résistants aux anti-épileptiques et/ou véritablement soigner l’épilepsie. L’épilepsie du lobe temporal (ELT) est la forme la plus fréquente d’épilepsie focale focale (c.a.d. limitée à une région du cerveau) qui touche environ 60% des patients. Au cours des quinze dernières années, il a été montré que l’ELT s’accompagne d’une réaction inflammatoire au niveau des régions cérébrales les plus touchées, notamment l’hippocampe. Identifier les mécanismes inflammatoires et immunitaires impliqués dans l’ELT pourrait ouvrir la voie à de nouvelles solutions thérapeutiques. Nos travaux sont centrés sur des cellules de soutien des neurones, appelées cellules gliales, qui aident au bon fonctionnement des neurones, et plus récemment, sur les lymphocytes T dans la progression de l’ELT. Les cellules gliales acquièrent des caractéristiques spécifiques dans les aires du cerveau touchées par les crises. Dans un modèle murin d’ELT, nos études suggèrent que les cellules gliales sont responsables d’une modification de la transmission synaptique dans l’hippocampe épileptique. Nous voulons étudier les mécanismes par lesquels les cellules gliales impactent la progression des crises dans notre modèle d’ELT. De plus, nos résultats actuels indiquent que les lymphocytes T ont des effets protecteurs dans ce modèle murin d’ELT et nous voulons identifier les mécanismes impliqués dans cette protection, en ciblant en particulier les voies de signalisation impliquant les cellules gliales.

De plus en plus de données indiquent que les cellules gliales et immunitaires contribuent à la progression de l’ELT. Identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans les dysfonctions des cellules gliales et immunitaires permettrait d’envisager de nouvelles voies thérapeutiques qui ne cibleraient pas les neurones et pourraient avoir moins d’effets secondaires indésirables. Les premiers résultats de ce projet en continuité avec nos travaux actuels seront publiés dans des journaux à comité de lecture en « open access » d’ici deux ans. Les autres parties de ce projet nécessiteront 3 à 4 ans supplémentaires pour être finalisées. A plus long terme, nous discutons régulièrement avec des médecins pour voir comment nos résultats pourraient mener à des développements thérapeutiques pour la prise en charge des patients.

Tous les animaux de ce projet recevront une ou plusieurs (jusqu’à 5) injections intrapéritonéales pour manipuler pharmacologiquement les cellules immunitaires ou les cellules du système nerveux central. Ces injections sont réalisées sans anesthésie lors d’une contention manuelle. Des injections intracérébrales de virus permettant d’induire l’expression d’un biosenseur fluorescent ou d’inhiber l’expression d’un gène seront réalisées sur une partie des souris. Ces injections seront réalisées sous anesthésie générale lors d’une chirurgie qui dure 30 minutes. Une injection intrapéritonéale d’un analgésique est réalisée avant la chirurgie. L’expression du virus n’entraine aucune douleur ou gène de l’animal. Des injections intracérébrales de kainate ou de solution saline (groupe contrôle) seront réalisées pour induire une épilepsie du lobe temporal chez tous les animaux de ce projet. Ces injections seront réalisées sous anesthésie générale lors d’une chirurgie qui dure 30 minutes. Une injection intrapéritonéale d’un analgésique est réalisée avant la chirurgie. Une partie de ces mêmes animaux sera également implantée, lors de la même chirurgie, avec des électrodes intracérébrales pour suivre l’activité neuronale. Dans ce cas la durée de la chirurgie est d’une heure. Enfin, certains de ces animaux seront implantés lors de la même chirurgie avec une lentille optique intracérébrale pour suivre les variations de fluorescence d’un biosenseur. Dans ce cas la chirurgie dure 1h30. Plusieurs jours après la chirurgie, les animaux équipés d’électrodes intracérébrales et d’une lentille optique seront enregistrés sans anesthésie et libre de leurs mouvements, lors de sessions d’une durée de 4h à des fréquences quotidiennes, pendant la première semaine, ou hebdomadaires, pendant la phase chronique. Pour cela les animaux sont d’abord habitués à la préhension pendant les 3 jours précédents le premier enregistrement qui nécessite de connecter les implants au système d’enregistrement. Pour cela la souris éveillée est maintenue en contention sur une grille et les implants sont connectés au système d’enregistrement via des fils souples qui laissent la souris libre de ses mouvements. L’enceinte d’enregistrement contient de la nourriture et un accès à de l’eau.

– Contention de l’animal suivie d’une injection intrapéritonéale, ce qui entraine en stress léger et une douleur légère et de courte durée. – Intervention chirurgicale intracérébrale sous anesthésie générale, ce qui peut entrainer une douleur modérée au réveil et pendant 1 jour ou 2. Le comportement des souris est observé pendant la semaine qui suit la chirurgie et tout comportement anormal ou signe physique anormal (perte de poids, prostration, poils ébouriffés…) entrainera une action vétérinaire appropriée (administration d’analgésiques, de serum physiologique, d’antibiotique). – Le modèle d’épilepsie utilisé dans ce projet déclenche des crises d’épilepsie dans une région particulière du cerveau (crise focale). Ces crises ne sont pas douloureuses mais génèrent un stress chez l’animal.

Tous les animaux utilisés dans ce projet seront mis à mort. Les organes, en particulier le cerveau, seront prélevés pour réaliser des études histologiques, moléculaires, cellulaires et physiologiques.

Les souris sont très couramment utilisées en recherche sur l’épilepsie. Le modèle d’épilepsie du lobe temporal que nous utilisons pour ce projet reproduit assez fidèlement la pathologie humaine avec sclérose hippocampique. Nous utiliserons des souris adultes âgées entre 2 et 3 mois en début de procédure pour nous affranchir des effets liés au développement et à la sénescence. Nous utiliserons des souris contrôles et des souris transgéniques permettant d’invalider un gène ou d’en exprimer d’autres dans des cellules spécifiques. Ces lignées transgéniques n’ont pas de phénotype dommageable.