Une nouvelle étude clarifie la manière dont le cannabidiol réduit les crises dans l’épilepsie pédiatrique résistante au traitement

Une étude révèle que le cannabidiol (CBD) réduit les crises dans de nombreuses formes d’épilepsie pédiatrique résistantes aux traitements

Dirigée par des chercheurs de la NYU Grossman School of Medicine, la nouvelle étude a révélé que le CBD bloquait les signaux transportés par une molécule appelée lysophosphatidylinositol (LPI). Présent dans les cellules du cerveau appelées neurones, le LPI est censé amplifier les signaux nerveux dans le cadre d’une fonction normale, mais peut être détourné par une maladie pour favoriser les crises.

Publiés en ligne le 13 février dans la revue Neuron, ces travaux confirment une découverte antérieure selon laquelle le CBD bloque la capacité du LPI à amplifier les signaux nerveux dans une région du cerveau appelée hippocampe. Les résultats actuels soutiennent pour la première fois que le LPI affaiblit également les signaux qui s’opposent aux crises, ce qui explique davantage l’intérêt du traitement au CBD.

Nos résultats approfondissent la compréhension d’un mécanisme central d’induction des crises, avec de nombreuses implications pour la recherche de nouvelles approches thérapeutiques.”Richard W. Tsien, PhD, auteur correspondant, président du département de physiologie et de neuroscience à NYU Langone Health.

“L’étude a également clarifié, non seulement la manière dont le CBD contrecarre les crises, mais plus largement la manière dont les circuits sont équilibrés dans le cerveau”, ajoute le Dr Tsien, également directeur de l’Institut des neurosciences de NYU Langone. “Des déséquilibres connexes sont présents dans l’autisme et la schizophrénie, donc l’article peut avoir un impact plus large”.
Une boucle pathogène

Les résultats de l’étude s’appuient sur la façon dont chaque neurone “tire” pour envoyer une impulsion électrique le long d’une extension de lui-même jusqu’à ce qu’il atteigne une synapse, l’espace qui le relie à la cellule suivante dans une voie neuronale. Lorsqu’elle atteint l’extrémité de la cellule avant la synapse, l’impulsion déclenche la libération de composés appelés neurotransmetteurs qui traversent l’espace pour affecter la cellule suivante. Une fois traversés, ces signaux encouragent la cellule à s’activer (excitation) ou la freinent (inhibition). L’équilibre entre les deux est essentiel au fonctionnement du cerveau ; une trop grande excitation favorise les crises.

La nouvelle étude s’est penchée sur plusieurs modèles de rongeurs pour explorer les mécanismes à l’origine des crises, souvent en mesurant les flux de courant électrique porteurs d’informations à l’aide d’électrodes à pointe fine. D’autres expériences ont porté sur l’effet du LPI en supprimant génétiquement son principal partenaire de signalisation, ou en mesurant la libération du LPI après des crises.

Les tests ont confirmé les résultats antérieurs selon lesquels le LPI influence les signaux nerveux en se liant à une protéine appelée récepteur 55 couplé au G (GPR55) à la surface des cellules des neurones. On a constaté que cette interaction présynaptique LPI-GPR55 provoquait la libération d’ions calcium dans la cellule, ce qui encourageait les cellules à libérer du glutamate, le principal neurotransmetteur excitateur.

De plus, lorsque le LPI a activé le GPR55 de l’autre côté de la synapse, il a affaibli l’inhibition, en diminuant l’apport et la disposition correcte des protéines nécessaires à l’inhibition. Collectivement, cela crée un mécanisme “dangereux” à deux volets pour augmenter l’excitabilité, expliquent les auteurs.

L’équipe de recherche a découvert que l’ingénierie génétique de souris dépourvues de GPR55, ou le traitement de souris avec de la CBD dérivée de plantes avant les stimuli induisant des crises, bloquait les effets médiés par le LPI sur la transmission synaptique excitatrice et inhibitrice. Alors que des études antérieures avaient impliqué le GPR55 comme cible du CBD pour la réduction des crises, les travaux actuels ont proposé un mécanisme d’action plus détaillé.

Les auteurs proposent que la CBD bloque une “boucle de rétroaction positive” dans laquelle les crises augmentent la signalisation LPI-GPR55, ce qui encourage probablement d’autres crises, qui à leur tour augmentent les niveaux de LPI et de GPR55. Le cercle vicieux proposé constitue un processus qui pourrait expliquer les crises d’épilepsie répétées, bien que des études futures soient nécessaires pour le confirmer.

En outre, l’étude actuelle porte sur le cannabinoïde CBD d’origine végétale, mais les auteurs notent que le LPI fait partie d’un réseau de signalisation qui comprend des “endocannabinoïdes” comme le 2-Arachidonoylglycérol (2-AG), présents naturellement dans les tissus humains. Le LPI et le 2-AG ciblent des récepteurs également régulés par le CBD, mais ont des actions différentes au niveau de la synapse. Alors que le LPI amplifie les signaux électriques entrants, les endocannabinoïdes comme le 2-AG répondent aux augmentations de l’activité cérébrale en réduisant la libération de neurotransmetteurs par les cellules nerveuses. Il est intéressant de noter que le LPI et le 2-AG peuvent être convertis l’un en l’autre par l’action d’enzymes.

“En théorie, le cerveau pourrait contrôler l’activité en basculant entre le LPI pro-excitateur et les actions réparatrices du 2-AG”, explique le premier auteur de l’étude, Evan Rosenberg, PhD, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Tsien. “Les concepteurs de médicaments pourraient inhiber les enzymes qui sous-tendent la production de LPI ou favoriser sa conversion en 2-AG, comme une approche supplémentaire pour contrôler les crises. L’IPL pourrait également servir de biomarqueur des crises ou de prédicteur de la réponse clinique à la CBD, ce qui constitue un domaine de recherche future.”

Outre le Dr Tsien et le Dr Rosenberg, les auteurs de l’étude au sein du département de neuroscience et de physiologie et de l’institut de neuroscience de NYU Langone étaient Simon Chamberland, Erica Nebet, Xiaohan Wang, Sam McKenzie, Alejandro Salah, Nicolas Chenouard, Simon Sun et György Buzsáki, MD, PhD. Les auteurs de NYU Langone étaient également Orrin Devinsky, MD, du département de neurologie, Rebecca Rose de la division des technologies de recherche avancées, et Drew R. Jones, PhD, du département de biochimie et de pharmacologie moléculaire.