Des chercheurs ont montré qu'un appareil électronique peut détecter et mettre fin aux crises d'épilepsie lorsqu'il est implanté dans le cerveau de souris
Notre cerveau les cellules appelées neurones excitent ou empêchent d'autres neurones autour d'eux d'envoyer des messages. Il existe un équilibre délicat entre les neurones qui « excitent » et ceux qui « arrêtent » la transmission des messages. Dans la maladie appelée épilepsie – un trouble cérébral chronique qui affecte les personnes de tous âges et de tous sexes – les neurones du cerveau commencent à se déclencher et signalent aux neurones voisins de se déclencher également simultanément. Cela provoque un effet d'escalade qui conduit à un déséquilibre entre l'activité « excitatrice » et « d'arrêt ». On pense que la cause première de cette activité électrique est des changements chimiques complexes qui se produisent dans les cellules nerveuses. Une crise se produit lorsque les impulsions électriques échappent à leurs limites normales. Une crise affecte la conscience ou le contrôle moteur d'une personne. Les crises en elles-mêmes ne sont pas une maladie, mais sont le signe de différents troubles cérébraux. Certaines crises ne sont pas perceptibles, mais certaines sont invalidantes pour une personne. Bien qu'il existe plusieurs types de crises, le type ci-dessus est associé à l'épilepsie. L'épilepsie est l'une des maladies neurologiques les plus courantes avec environ 50 millions de personnes qui en souffrent dans le monde. Le traitement le plus courant de l'épilepsie est l'utilisation de épileptique des médicaments comme les benzodiazépines qui ont non seulement des effets secondaires drastiques, mais sont également inefficaces pour prévenir les crises chez 30 pour cent des patients épileptiques. Les personnes épileptiques et leurs familles doivent faire face à la stigmatisation et à la discrimination liées à cette maladie, en particulier dans les pays à revenu faible et intermédiaire.
Une équipe de chercheurs britanniques et français de l'Université de Cambridge, de l'École nationale supérieure des mines et de l'INSERM a montré un dispositif électronique qui, implanté dans le cerveau de souris, était capable de détecter le premier signe d'une crise. Après cette détection, il a pu administrer un produit chimique cérébral natif à l'intérieur du cerveau, ce qui a ensuite empêché la crise de se poursuivre. Leur étude innovante a été publiée dans Progrès de la science
L'appareil électronique est fin, souple, flexible et constitué de biologique films lui permettant de bien s'interfacer avec les tissus humains. Il est également sans danger et entraîne des dommages minimes au cerveau. Les propriétés électriques de ces biologique les films les rendent parfaitement adaptés aux applications médicales où une interface avec des tissus vivants est nécessaire. Le neurotransmetteur ou le médicament contenu dans l'appareil cible le point d'origine de la crise et signale ainsi aux neurones d'arrêter de fonctionner. Cela provoque l’arrêt de la crise. Une sonde neuronale a été utilisée pour transporter ce neurotransmetteur vers la partie affectée du cerveau. Cette sonde intègre une mini pompe ionique et des électrodes qui surveillent l'activité cérébrale pour détecter d'éventuelles crises. Lorsque les électrodes de la sonde détectent un signal neuronal appartenant à une crise, la pompe ionique est activée, ce qui crée alors un champ électrique. Ce champ électrique permet au médicament de circuler à travers une membrane échangeuse d'ions depuis une réserve interne vers l'extérieur du dispositif électronique par un processus appelé électrophorèse qui permet techniquement aux patients de contrôler le dosage et le timing du médicament neurotransmetteur de manière plus précise. La quantité exacte de médicament à libérer peut être basée sur la force du champ électrique. Cette méthode innovante prend en charge « quand » et « combien » la quantité de médicament doit être administrée à un patient spécifique. Le médicament est délivré sans aucune solution de solvant ajoutée, ce qui contribue à prévenir tout dommage aux tissus environnants. Le médicament interagit efficacement avec les cellules situées juste à l’extérieur du dispositif. Les chercheurs ont découvert que seule une petite quantité de médicament était nécessaire pour prévenir les convulsions et que cette quantité ne représentait pas plus de 1 pour cent de la totalité du médicament initialement ajouté dans le dispositif. Ceci est utile car l’appareil n’aura pas besoin d’être rechargé pendant de longues périodes. Le médicament utilisé dans cette étude particulière était un neurotransmetteur natif de notre corps et il était consommé de manière transparente par les développements naturels du cerveau immédiatement après sa libération. Cela suggère que le traitement décrit devrait réduire, voire éliminer, tout effet secondaire indésirable du médicament.
L'étude doit être réalisée de manière plus approfondie chez la souris pour évaluer les effets secondaires potentiels, puis une étude correspondante peut être menée chez l'homme. Cela pourrait prendre un certain temps, plusieurs années peut-être, avant que cet appareil ne soit disponible sur le marché pour un usage public. Il faut également étudier si un tel dispositif peut prévenir complètement les crises. Si cette technique réussit, elle pourrait révolutionner les médicaments contre l'épilepsie et également aider dans d'autres maladies similaires. On espère qu'une approche similaire pourrait être utilisée pour une gamme d'autres troubles neurologiques, notamment les tumeurs cérébrales, les accidents vasculaires cérébraux et la maladie de Parkinson.
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Sources)
Proctor CM et al. 2018. Administration de médicaments par électrophorèse pour le contrôle des crises. Science Advances. 4 (8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
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