Sortie : Lymphe
Des scientifiques de l'ETH ont réfuté un dogme vieux de plusieurs décennies : le liquide céphalorachidien ne quitte pas l'espace cérébral par les vaisseaux sanguins, mais par le système lymphatique. Cette découverte a une portée considérable pour de nouvelles méthodes de traitement contre les démences.
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Notre cerveau flotte. Il est entièrement baigné dans un liquide aqueux, le liquide céphalo-rachidien. Jour après jour, environ un demi-litre de nouveau liquide céphalorachidien est produit dans les ventricules cérébraux de l'être humain, le liquide provenant du sang. Et chaque jour, cette quantité doit quitter l'espace cérébral à un autre endroit. Comme les chercheurs du groupe de Michael Detmar, professeur de pharmacogénomique, l'ont montré dans une étude sur des souris, le liquide céphalorachidien quitte l'espace cérébral via les vaisseaux lymphatiques. Les chercheurs de l'ETH ont ainsi attribué une nouvelle importance centrale au système lymphatique et réfuté un dogme vieux de plusieurs décennies. Les scientifiques ont publié leurs conclusions dans le dernier numéro de la revue spécialisée page externeCommunications de la nature.
La manière dont le liquide céphalo-rachidien quitte l'espace cérébral n'a pas été suffisamment étudiée jusqu'à présent. On savait qu'il existait pour cela aussi bien la voie des vaisseaux lymphatiques que celle des vaisseaux sanguins - les veines. Pendant longtemps, et faute d'études précises jusqu'à aujourd'hui, les scientifiques ont supposé que la voie d'évacuation par les veines était de loin la plus importante.
Réécrire les manuels d'anatomie
Les chercheurs dirigés par Steven Proulx, ma?tre-assistant dans le groupe du professeur Detmar de l'ETH, ont désormais pu réfuter cette hypothèse. Ils ont injecté de minuscules molécules de colorant fluorescent dans les ventricules (cavités) du cerveau de souris et ont observé par quel chemin ces molécules quittaient l'espace cérébral. Pour ce faire, ils ont utilisé une technique d'imagerie non invasive pour examiner les vaisseaux sanguins et le système lymphatique à la périphérie du corps des animaux. Il s'est avéré que les molécules de colorant se trouvaient déjà après quelques minutes dans les vaisseaux lymphatiques et les ganglions lymphatiques en dehors du cerveau. Les chercheurs n'ont pas pu constater la présence de molécules dans les vaisseaux sanguins si peu de temps après l'injection.
Les chercheurs ont également pu déterminer le trajet exact des molécules colorées et du liquide céphalorachidien : Le liquide céphalo-rachidien quitte le cerveau le long de voies nerveuses - principalement le long du nerf optique et du nerf olfactif. "Une fois arrivé dans les tissus en dehors du cerveau, il est évacué par les vaisseaux lymphatiques qui traversent les tissus", explique Qiaoli Ma, doctorante dans le groupe de Detmar et premier auteur de l'étude.
Les scientifiques ne peuvent pas exclure complètement qu'une petite partie du liquide céphalorachidien ne quitte pas le cerveau par les veines, comme on le pensait jusqu'à présent. Sur la base des résultats de leur recherche, ils sont toutefois convaincus que la majeure partie du liquide céphalorachidien passe par la lymphe et que les manuels d'anatomie doivent être réécrits.
Système d'irrigation pour le cerveau
La science part du principe que la circulation du liquide céphalorachidien a une fonction de nettoyage. "Ailleurs dans le corps, le système immunitaire élimine les toxines. Mais le cerveau est en grande partie déconnecté de ce système, seules quelques cellules immunitaires y ont accès", explique Proulx. "Le liquide céphalo-rachidien s'engouffre ici dans la brèche. En circulant continuellement, il irrigue le cerveau et évacue les substances indésirables".
Cette fonction de purge pourrait être une piste pour le traitement de maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer. La maladie d'Alzheimer est causée par des protéines mal repliées qui s'accumulent dans le cerveau. Comme le suggèrent Proulx et ses collègues, ces protéines mal repliées pourraient être éliminées par une stimulation - par exemple - médicamenteuse du flux lymphatique. Il serait également possible d'étudier si une influence sur le flux lymphatique permet de lutter contre les maladies inflammatoires du système nerveux central, comme la sclérose en plaques.
Le renouvellement du liquide céphalorachidien diminue avec l'?ge
En outre, les scientifiques ont pu montrer que chez les souris ?gées, le liquide céphalorachidien s'écoule beaucoup moins du cerveau que chez les souris plus jeunes, probablement parce que la production de liquide céphalorachidien est également plus faible avec l'?ge. Comme la maladie d'Alzheimer et d'autres démences apparaissent avec l'?ge, les chercheurs estiment qu'il est d'autant plus intéressant d'étudier si une stimulation du transport du liquide céphalorachidien pourrait ralentir la progression des démences. Les scientifiques de l'ETH souhaitent ensuite aborder cette question dans un modèle de souris.
Le groupe du professeur Detmar de l'ETH a déjà montré qu'il existe des maladies qui peuvent être traitées par une stimulation du flux lymphatique dans le cas de maladies ne touchant pas le cerveau : Dans le cas de la polyarthrite et du psoriasis, les chercheurs ont obtenu un soulagement des sympt?mes dans un modèle de souris lorsqu'ils ont stimulé le flux lymphatique.
Plus fort dans le champ de vision
Plus tard, des études sur le flux lymphatique seraient également envisageables chez l'homme, affirment les scientifiques. La molécule de marquage fluorescente utilisée ne déclenche pas de réaction immunitaire et est éliminée par le corps. Mais avant que la molécule puisse être utilisée chez l'homme, les scientifiques doivent encore demander l'admission correspondante.
"Jusqu'à récemment, la recherche sur le système lymphatique ne recevait pas l'attention qu'elle méritait. Une partie de la communauté scientifique a même ignoré le système lymphatique", explique M. Proulx. Maintenant que les scientifiques de l'ETH ont pu mettre en évidence un autre r?le important du système lymphatique, ils espèrent qu'il sera davantage mis en avant dans la recherche scientifique.
Référence bibliographique
Ma Q, Ineichen BV, Detmar M, Proulx ST : L'écoulement du fluide cérébrospinal se fait principalement par les vaisseaux lymphatiques et est réduit chez les souris ?gées. Nature Communications, 10 novembre 2017, doi : page externe10.1038/s41467-017-01484-6