Les cellules souches neurales ont la capacité de se transformer en cellules gliales ou en neurones. La même discussion concernant le soutien glial et neuronal est pertinente lors de l’évaluation du soutien par cellules souches neurales pour CSVD, car la maladie des petits vaisseaux cérébraux peut impliquer des lésions de la substance blanche, une neuro-inflammation et un stress de la barrière hémato-encéphalique. Les oligodendrocytes utilisés dans le traitement de TM et les astrocytes sont des exemples de cellules gliales.
Que sont les cellules neurales et pourquoi sont-elles importantes ?
Différentes régions du corps humain, de la moelle épinière et du cerveau abritent différents types de cellules souches spécialisées. En hématologie, par exemple, les greffes de cellules souches dérivées du sang de cordon sont utilisées depuis des décennies en raison de leur capacité à reconstituer les globules blancs et les cellules de la moelle osseuse chez des patients atteints d’une grande variété de troubles sanguins liés au cancer. De même, les affections neurodégénératives nécessitent des types particuliers de cellules appelées cellules souches neurales.
Les cellules souches neurales ou « NSC » sont considérées comme des cellules immatures et se développent pour le système nerveux central (CNS). Les cellules neurales sont définies par 3 caractéristiques
- Potentiel d’auto-renouvellement similaire à celui des cellules Muse
- Tripotence neurale (capacité à produire les principales lignées neurales : astrocytes, neurones et oligodendrocytes)
- Capacité de régénération in vivo (après transplantation)
Les 5 types de cellules souches
Les cellules NSC ont le potentiel de générer à la fois des cellules gliales et des neurones pour le cerveau humain, mais leur capacité régénérative est limitée dans le cerveau adulte mature. Chez l’adulte, les cellules neurales résident dans des régions appelées « niches neurogéniques ». Leur rôle est de conserver la multipotence et de réguler l’équilibre entre les divisions asymétriques engagées dans une lignée et l’auto-renouvellement symétrique. Après des décennies de recherche, de nouveaux protocoles et des thérapies géniques ont été développés pour des thérapies médicales fonctionnelles utilisant des cellules neurales cultivées afin de traiter plusieurs maladies du cerveau. Des affections à début précoce telles que la sclérose en plaques et la paralysie cérébrale jusqu’aux maladies neurodégénératives à début tardif comme l’ataxie, la maladie du motoneurone, ALS, la maladie d’Alzheimer – démence et la maladie de Parkinson (PD), la technologie de manipulation cellulaire a permis au Regen Centre d’isoler et d’amplifier des cellules souches neurales humaines destinées à être utilisées dans des thérapies
Les cellules souches neurales (CSN) constituent un sous-ensemble unique de cellules souches présentes dans le système nerveux. Comme toutes les cellules souches, les CSN ont la capacité de s’auto-renouveler (produire davantage de cellules souches) et de se différencier en types cellulaires plus spécialisés. Dans le contexte du système nerveux, cela signifie que les CSN peuvent se différencier en neurones, astrocytes et oligodendrocytes.
Importance des cellules souches neurales
- Localisations dans le cerveau : On pensait autrefois que les NSC n’existaient que pendant le développement embryonnaire. On sait désormais que certaines zones du cerveau adulte, telles que la zone sous-ventriculaire (SVZ) des ventricules latéraux et le gyrus denté de l’hippocampe, conservent des populations de NSC.
- Rôle dans la neurogenèse : l’une des découvertes les plus fascinantes en neurobiologie a été de reconnaître que la neurogenèse, ou naissance de nouveaux neurones, peut se produire dans certaines régions du cerveau des mammifères adultes, en particulier dans l’hippocampe. Les NSC jouent un rôle crucial dans ce processus.
- Potentiel de réparation : Compte tenu de leur capacité à se différencier en divers types de cellules neurales, les cellules souches neurales (NSC) présentent un potentiel d’utilisation thérapeutique dans les maladies neurodégénératives, les lésions de la moelle épinière et d’autres affections où surviennent des dommages neuronaux.
- Implications pour la recherche et la pratique clinique : Les cellules souches neurales (NSC) suscitent un immense intérêt dans le domaine de la médecine régénérative. Si les scientifiques parviennent à exploiter et à orienter la différenciation de ces cellules, il pourrait être possible de réparer ou de remplacer des tissus cérébraux endommagés.
- Défis : Bien que le potentiel des CSN soit considérable, certains défis doivent être relevés. Ils comprennent l’extraction, l’expansion et l’implantation efficaces et sûres de ces cellules, ainsi que d’éventuelles considérations éthiques associées à certaines sources de cellules souches.
- Considération concernant le cancer : comme pour d’autres cellules souches, un équilibre doit être trouvé avec les cellules souches neurales. Leur capacité de prolifération, bénéfique pour la réparation et la régénération, pourrait également présenter un risque. Par exemple, en l’absence d’une régulation adéquate, il existe un risque théorique de formation de tumeurs.
- Perspectives futures : À mesure que la recherche progresse, on espère que les NSC pourront être utilisées non seulement pour des applications thérapeutiques directes, mais aussi comme outil de découverte de médicaments, de modélisation des maladies neurologiques, et davantage encore.
Avantages des cellules souches neurales
Les cellules souches neurales représentent une frontière prometteuse en neurosciences et en médecine régénérative. Le défi consiste à transformer le potentiel de ces cellules en thérapies sûres et efficaces pour de nombreux troubles neurologiques. Nous n’en sommes pas encore au stade où nous pouvons guérir toutes les maladies neurodégénératives ; l’objectif de nos traitements NSC est donc d’abord d’arrêter la progression de la maladie, puis de remplacer et/ou réparer les cellules malades ou nécrotiques (mortes). Contrairement à d’autres technologies de cellules souches qui tentent d’utiliser uniquement des cellules mésenchymateuses hématopoïétiques pour les lésions cérébrales, nos protocoles de traitement ont recours à des cellules neurales transplantées, à des cellules progénitrices neurales et à des facteurs de croissance spécifiques des cellules neurales afin de garantir que toute nouvelle cellule transplantée survive après la greffe et puisse s’intégrer aux tissus du patient. Les cellules implantées pour des lésions cérébrales ou des AVC ne doivent pas seulement ressembler aux neurones moteurs supérieurs, elles doivent aussi posséder des propriétés essentielles leur permettant de fonctionner comme des neurones. Les cellules utilisées doivent pouvoir libérer des neurotransmetteurs, être électriquement excitables et créer de nouveaux circuits / structures neuronales pour les processus cérébraux complexes et les synapses neuronales.
Actuellement, les traitements pharmacologiques conventionnels des maladies neurodégénératives peuvent contribuer à soulager certains symptômes des patients, mais ils ne modifient généralement pas l’évolution de la maladie sous-jacente et n’en arrêtent pas la progression.
Plasticité thérapeutique des cellules souches neurales
La neuroplasticité, souvent appelée plasticité cérébrale ou plasticité neuronale, est une propriété fondamentale du cerveau qui lui permet de changer et de s’adapter en réponse à de nouvelles expériences, à l’apprentissage et aux changements de l’environnement. Cette capacité d’adaptation est essentielle au développement cérébral, à l’éducation, à la formation de la mémoire, à la récupération après une lésion cérébrale et à l’adaptation à la perte sensorielle. Les changements neuroplastiques peuvent survenir à différents niveaux, depuis les modifications cellulaires impliquant le renforcement ou l’affaiblissement des synapses (les connexions entre les neurones) jusqu’à la réorganisation corticale à grande échelle, où la fonction d’une zone cérébrale peut être transférée à une autre zone après une lésion ou une privation sensorielle.
La plasticité thérapeutique des cellules souches neurales (CSN) représente un domaine de recherche de pointe visant à exploiter les capacités régénératives intrinsèques des CSN pour réparer et régénérer le système nerveux. Les CSN peuvent s’auto-renouveler et se différencier en divers types de cellules neurales, offrant des stratégies thérapeutiques potentielles pour les maladies neurodégénératives, les lésions de la moelle épinière (SCI), les traumatismes crâniocérébraux (TBI) et d’autres affections neurologiques.
Le sécrétome des cellules souches mésenchymateuses (MSCs), comprenant les protéines, lipides et acides nucléiques qu’elles libèrent, peut soutenir la régénération neurale et assurer une neuroprotection. Dans les cas de lésion de la moelle épinière, où les lésions entraînent la perte de neurones et de cellules gliales, provoquant inflammation, démyélinisation et douleur, le sécrétome dérivé de MSC- a démontré un rôle neuroprotecteur. Il a été montré qu’il favorise la croissance des axones grâce à l’action de facteurs trophiques tels que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), le facteur de croissance des hépatocytes (HGF) et le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (VEGF). Ces facteurs favorisent non seulement la survie et la croissance des cellules neurales, mais contribuent également à réduire les lésions induites par la privation d’oxygène et de glucose et à renforcer la formation de connexions neuronales.
En outre, l’administration intrathécale de MSC cellules souches peut avoir des effets neuroprotecteurs et neurodégénératifs directs dans des modèles expérimentaux de lésion de la moelle épinière. Ces exosomes peuvent moduler le microenvironnement des lésions médullaires en délivrant des facteurs anti-inflammatoires et pro-angiogéniques, supprimant ainsi l’inflammation, réduisant la taille de la lésion et favorisant la récupération fonctionnelle. L’approche thérapeutique des Regeneration Centers offre une voie prometteuse pour traiter diverses maladies et lésions neurodégénératives en exploitant les mécanismes innés de réparation de l’organisme.
