Tous les chemins mènent au nigrosome

La principale caractéristique neuropathologique de la maladie de Parkinson est la perte de neurones dopaminergiques dans la partie compacte de la substance noire. Plus précisément, les neurones dopaminergiques de la partie ventrale de la substance noire, également appelée nigrosome, sont particulièrement touchés dans la maladie de Parkinson, tandis que ceux de la partie dorsale et de l’aire tegmentale ventrale présentent un degré de dégénérescence beaucoup plus faible.

Qu’est-ce que le nigrosome ?

En 1999, Damier et ses collègues ont identifié deux sous-régions distinctes au sein de la substance noire humaine en utilisant une immunocoloration contre la calbindine-D28K, une protéine de liaison au calcium exprimée dans de nombreuses populations neuronales. Ils ont trouvé des zones à faible teneur en calbindine-D28K qu’ils ont appelées nigrosome et d’autres, fortement colorées par la calbindine-D28K, qu’ils ont appelées matrice.

De nombreuses études ont démontré que le nigrosome (également présent chez les primates non humains) est la région la plus vulnérable de la substance noire. Cependant, les raisons spécifiques pour lesquelles ces neurones sont sélectivement vulnérables dans la maladie de Parkinson, alors que d’autres sont plus résistants, restent mal comprises.

Les facteurs déterminants de cette vulnérabilité sélective peuvent inclure le stress oxydatif, la toxicité de la dopamine, les facteurs génétiques, le transport altéré de molécules (y compris les toxines) entre le sang et le cerveau, ainsi que les réponses inflammatoires et immunitaires. De plus, les différences structurelles dans la vascularisation des différentes régions du cerveau influencent fortement l’endroit et la manière dont ces facteurs se manifestent.

Notre étude visait donc à étudier les changements structurels vasculaires dans le nigrosome et d’autres régions spécifiques du mésencéphale. De plus, nous avons exploré les impacts différentiels des cellules inflammatoires et immunitaires sur la vulnérabilité des neurones dopaminergiques dans ces régions en utilisant un modèle primate non humain de la maladie de Parkinson.

Une autoroute vulnérable dans le paysage urbain du mésencéphale

Notre étude, récemment publiée dans npj Maladie de Parkinsona découvert une caractéristique unique de la partie ventrale de la substance noire pars compacta, connue sous le nom de nigrosome.

Imaginez le mésencéphale comme une ville animée avec plusieurs quartiers, chacun doté de son propre réseau de routes et de sentiers. Le nigrosome, dans ce paysage urbain, possède un réseau complexe et dense d’autoroutes et de rues, représentant sa riche vascularisation.

Ce réseau dense fait du nigrosome une intersection majeure, un point d’entrée clé pour le trafic, comprenant non seulement les fournitures nécessaires mais aussi des éléments potentiellement nocifs.

Dans des conditions normales, ce carrefour très fréquenté assure un acheminement efficace des nutriments et de l’oxygène. Cependant, dans des circonstances pathologiques, il devient une arme à double tranchant. Les mêmes autoroutes qui permettent des voies d’approvisionnement efficaces en font également une cible facile pour les envahisseurs nuisibles : les toxines et les cellules immunitaires, comme les lymphocytes.

C’est comme si cette zone, en raison de ses voies routières denses, était devenue une voie privilégiée pour ces envahisseurs, entraînant des embouteillages et des blocages qui exacerbent la vulnérabilité du nigrosome.

Nos observations sur des animaux atteints de la maladie de Parkinson ont confirmé cette métaphore : les lymphocytes ont été observés affluant de préférence vers ce noyau central, le nigrosome, tandis que d’autres quartiers du mésencéphale sont restés relativement épargnés. Cela met en évidence l’exposition et la sensibilité uniques du nigrosome, un peu comme un carrefour critique dans une ville qui, bien qu’essentiel, est également un point vulnérable aux menaces entrantes.

Dans l’ensemble, nos résultats constituent la première illustration de la manière dont des mécanismes spécifiques, tels que la neuroinflammation et l’infiltration des cellules immunitaires, peuvent exercer une influence disproportionnée sur cette région, probablement attribuable à sa cytoarchitecture vasculaire distinctive.

La réduction de l’activation ou de l’entrée des lymphocytes T avec des médicaments immunosuppresseurs, ou l’atténuation des effets délétères de l’activité immunitaire périphérique dans cette région, pourrait un jour permettre aux cliniciens de ralentir ou de retarder la progression de la maladie de la périphérie vers le SNC.

Cet article fait partie de Science X Dialog, où les chercheurs peuvent présenter les résultats de leurs articles de recherche publiés. Visitez cette page pour obtenir des informations sur Science X Dialog et sur la manière de participer.

Tiziano Balzano est chercheur postdoctoral au HM CINAC (Centro Integral de Neurociencias Abarca Campal), Hôpital Universitaire HM Puerta del Sur, HM Hospitales, Madrid, Espagne.