UN CONTRÔLE DE NEURORÉCEPTEUR PAR LA LUMIÈRE POUR ATTÉNUER LES SYMPTÔMES DE LA DOULEUR CHRONIQUE
La douleur nous sert de précieux signal d’alarme, mais elle se transforme en véritable maladie lorsqu’elle devient chronique. Une équipe internationale, comprenant des chercheurs du CNRS et de l’Inserm1, a identifié et contrôlé un des centres associés aux douleurs chroniques. Ces travaux, publiés le 20 décembre 2016 dans Molecular Psychiatry, ont permis d’en soulager les symptômes chez des souris et de montrer la capacité du cerveau d’y remédier.
Alors qu’environ 20% de la population européenne a connu des épisodes de douleur chronique, les traitements sont efficaces chez moins de la moitié des patients. Cette maladie est pourtant associée à des modifications du système nerveux. Les chercheurs souhaitent donc comprendre comment le cerveau module la douleur physique et les désordres affectifs et cognitifs qui l’accompagnent : anxiété, perte des émotions positives, hypersensibilité à la douleur... Dans cette étude, ils se sont penchés sur l’amygdale, une région du cerveau impliquée dans la gestion de la douleur et des émotions, et sur le récepteur du glutamate de type 4 (mGlu4). Il s’agit du principal transmetteur des signaux de douleur dans le système nerveux des mammifères. Ce neurorécepteur détecte la présence du glutamate et diminue, selon les besoins, sa libération au niveau de la synapse.
Afin d’étudier ces récepteurs, les chercheurs utilisent en général un ligand capable de les activer ou de les inhiber. Ils ont innové en créant un ligand particulier photo-contrôlable, l’optogluram, dont l’action sur mGlu4 est pilotée par la lumière. L’utilisation de fibres optiques leur permet alors de contrôler très précisément l’activation du neurorécepteur dans une zone donnée du cerveau. Les scientifiques se sont penchés sur des souris conscientes et libres de leurs mouvements, atteintes de douleurs inflammatoires chroniques. En activant l'optogluram par la lumière, ils ont pu inhiber de manière rapide et réversible ces symptômes douloureux, démontrant ainsi que le cerveau de ces souris conservait sa capacité à contrer ces effets. Avec l’identification d’un modulateur capable d’agir sur la douleur chronique, ces travaux sont porteurs d’espoirs thérapeutiques.
1) Les chercheurs français impliqués sont membres de l’Institut de génomique fonctionnelle (CNRS/Inserm/Université de Montpellier) et du Laboratoire de chimie et biochimie pharmacologiques et toxicologiques (CNRS/Université Paris Descartes).
Un contrôle de neurorécepteur par la lumière pour atténuer les symptômes de la douleur
Bibliographie
Dynamic modulation of inflammatory pain-related affective and sensory symptoms by optical control of amygdala metabotropic glutamate receptor 4
Charleine Zussy, Xavier Gómez-Santacana, Xavier Rovira, Dimitri De Bundel, Sara Ferrazzo, Daniel Bosch, Douglas Asede, Fanny Malhaire, Francine Acher, Jesús Giraldo, Emmanuel Valjent, Ingrid Ehrlich, Francesco Ferraguti, Jean-Philippe Pin, Amadeu Llebaria & Cyril Goudet
Publié le 20/12/2016 dans Molecular Psychiatry.
Un nouveau mécanisme de régulation associé à un récepteur particulier du neurotransmetteur glutamate (mGlu4) a été identifié dans certains neurones de l’amygdale, une région particulière du cerveau impliquée dans la gestion de la douleur et des émotions (a). En prenant le contrôle de ce système de neuromodulation par la lumière, nous avons démontré sa capacité à réguler rapidement et réversiblement les symptômes émotionnels (tels que l’anxiété et l’anhédonie) et sensoriels (hypersensibilité à la douleur) associés à la douleur persistante d’origine inflammatoire chez la souris. Cette découverte a été rendue possible grâce à l’utilisation de la photopharmacologie, une nouvelle technique qui permet de piloter de façon extrêmement précise et rapide des cibles endogènes dans le cerveau d’un animal vigile et libre de ses mouvements au moyen de ligands photo-contrôlables (b, c). Zussy et al. Mol Psychiatry 2016 in press (DOI 10.1038/mp.2016.223)
OPTICAL CONTROL OF A NEURORECEPTOR ALLEVIATES CHRONIC PAIN
Pain serves as a valuable warning signal, but when it becomes chronic, pain should be considered as a real disease. An international team including research scientists from the CNRS and INSERM1 has identified and controlled one of the centers associated with chronic pain. This work, published on 20 December 2016 in Molecular Psychiatry, made it possible to relieve the symptoms in mice and demonstrated the ability of the brain to remedy this problem.
While around 20% of the European population has experienced episodes of chronic pain, treatments are only effective in fewer than half of them. This disease is nevertheless associated with modifications to the nervous system. The scientists therefore wanted to understand how the brain modulates physical pain and the affective and cognitive disorders that accompany it: anxiety, loss of positive emotions, hypersensitivity to pain, etc. During this study, they focused on the amygdala, a brain region involved in managing pain and emotions, and on the type-4 glutamate receptor (mGlu4). This is the principal transmitter of pain signals in the nervous system of mammals. This neuroreceptor detects the presence of glutamate and, depending on need, modulates its release at the synaptic level.
In order to study these receptors, scientists generally use a ligand that can activate or inhibit them. The team innovated by creating a specific, photo-controlled ligand, optogluram, whose action on mGlu4 is directed by light. The use of optical fibers then enabled them to achieve very precise control of the activation of this neuroreceptor in a particular region of the brain. The scientists worked on mice that were conscious and free to move around, but suffering from chronic inflammatory pain. By activating optogluram with light, they were able to rapidly and reversibly inhibit their painful symptoms, thus demonstrating that the brains of these mice preserved their ability to counteract these effects. By identifying a modulator that can act on chronic pain, this work raises hopes for the development of new therapies.
Lien Presse Le Quotidien du Medecin
