Les résultats de l’étude pourraient ouvrir de nouvelles possibilités pour surveiller l’inflammation cérébrale simplement en scannant la surface de la tête du patient.
La surveillance et le traitement des affections cérébrales telles que la maladie d’Alzheimer et les accidents vasculaires cérébraux constituent un défi en raison de l’inaccessibilité des organes vitaux.
Le cerveau est protégé par le crâne et les autres membranes environnantes.
Des scientifiques de Helmholtz Munich, en Allemagne, ont découvert une relation plus complexe entre le crâne et le cerveau.
Ils affirment que leurs découvertes pourraient offrir de nouvelles options de diagnostic et de traitement et « révolutionner la surveillance de la santé cérébrale à l’avenir grâce à l’imagerie non invasive du crâne ».
Des cellules immunitaires tentent d’accéder au cerveau
Des études récentes ont suggéré des liens directs entre la moelle osseuse du crâne et la surface la plus externe des membranes protectrices du cerveau, la surface méningée.
« L’équipe de scientifiques a découvert que ces connexions traversent souvent même la couche de membrane la plus externe et la plus résistante, la dure-mère, s’ouvrant encore plus près de la surface du cerveau qu’on ne le pensait auparavant », selon un communiqué de Helmholz Munich.
La neuroinflammation, une caractéristique courante des maladies neurologiques telles que la maladie d’Alzheimer, les accidents vasculaires cérébraux et la sclérose en plaques (SEP), peut être provoquée lorsque les cellules immunitaires du crâne pénètrent dans le cerveau.
« Pour donner une analogie, vous pouvez le considérer comme un château. Le cerveau est à l’intérieur et l’armée à l’extérieur. Ils (les envahisseurs, les cellules immunitaires) veulent détruire l’intérieur, mais ils sont bloqués, n’est-ce pas ? a déclaré Ali Ertürk, directeur de l’Institut d’ingénierie tissulaire et de médecine régénérative à Helmholtz Munich.
« Mais il y a en fait de petites portes que nous avons trouvées avec cette étude, à haute résolution, il y a de toutes petites portes – dont les gens ne connaissaient pas auparavant – dans le mur. Et ces portes peuvent s’ouvrir et lorsqu’elles s’ouvrent, ces types entrent et provoquent alors des lésions cérébrales », a-t-il ajouté.
Les chercheurs ont également découvert, grâce à l’imagerie TEP, que les signaux provenant du crâne reflétaient ceux du cerveau sous-jacent. Les changements dans ces signaux correspondaient à la progression de la maladie chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer et d’un accident vasculaire cérébral.
Nettoyage des tissus et imagerie 3D
L’équipe a également découvert, dans des analyses d’os de souris et d’os humains, que les cellules de la moelle osseuse du crâne sont « uniques dans leur composition et dans leur réponse à la maladie » et que les cellules et molécules « spécifiques au cerveau » hébergées dans le crâne ne peuvent pas être trouvé dans d’autres os.
Pour générer des images haute résolution du crâne, des méninges et du cerveau, l’équipe de recherche a utilisé pour la première fois le « nettoyage des tissus », une méthode spécialisée pour rendre les organes et les os transparents.
« Pensez-y comme si vous regardiez un verre de lait par rapport à de l’eau. Ce que nous faisons, c’est convertir le lait en eau, et cela nécessite certains processus biochimiques, y compris la déshydratation. Et nous éliminons les particules blanches du lait. Ensuite, la partie transparente reste. Quand c’est transparent comme ça, la lumière peut voyager, et alors nous pouvons visualiser les structures internes », a expliqué Ertürk.
L’équipe a ensuite utilisé l’imagerie 3D pour visualiser les conduits facilitant le mouvement d’avant en arrière des cellules immunitaires.
« Nous avons pu les observer cellule par cellule, bout à bout. Cela nous a révélé qu’il existe effectivement également des connexions entre le crâne humain et la surface du cerveau, et nous sommes désormais en mesure d’utiliser ces connexions, d’abord pour surveiller les maladies cérébrales. et potentiellement pour traiter les maladies cérébrales », a déclaré Ertürk.
Toutes ces découvertes ouvrent de nouvelles possibilités pour surveiller l’inflammation cérébrale simplement en scannant la surface de la tête du patient à l’aide d’ultrasons ou d’autres méthodes. Cela pourrait également permettre un diagnostic précoce et « potentiellement même aider à prévenir l’apparition » des maladies.
L’équipe d’Ertürk, composée d’une trentaine de chercheurs qui ont travaillé sur le projet pendant plus de quatre ans, espère que « des moyens plus accessibles et plus pratiques » de surveiller les maladies neurologiques seront développés.
Par exemple, de petits détecteurs portables pourraient être fixés en permanence sur la tête pour fournir un flux continu d’informations au lieu d’examens IRM et TEP périodiques.
« Notre vision est que, comme le crâne n’est que la surface, nous n’avons pas besoin de placer les gens dans des appareils d’IRM, mais potentiellement d’utiliser des montres intelligentes ou de petits détecteurs. Nous le plaçons simplement à la surface du crâne et cela vous montrera quelle est la maladie du cerveau », a déclaré Ertürk.
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