Maladie de Parkinson: stimuler la dopamine favorise le mouvement
De nouvelles recherches ayant des implications pour le traitement de la maladie de Parkinson suggèrent que lorsque nous voulons bouger, tout ce dont notre cerveau a besoin est une rapide poussée de dopamine.
Les résultats, par des scientifiques du Centre Champalimaud pour l'inconnu au Portugal ainsi que de l'Université Columbia à New York, NY, remettent en question l'idée que le cerveau a besoin d'un niveau constant de dopamine pour un mouvement normal.
Un rapport sur l'étude, publié dans la revue La nature, décrit comment, immédiatement avant de commencer les mouvements, les neurones associés, ou cellules nerveuses, ont montré des pics d'activité dopaminergique.
«Notre résultat le plus important», déclare le premier auteur de l'étude, le Dr Joaquim Alves da Silva, psychiatre et neuroscientifique du Centre Champalimaud et de l'Université Nova de Lisbonne au Portugal, «est que nous avons montré, pour la première fois, que le changement l'activité neuronale est nécessaire pour favoriser le mouvement. »
«Et, aussi pour la première fois», poursuit-il, «nous avons montré que le pic de dopamine qui précède l'initiation du mouvement ne régule pas seulement l'initiation, mais régule également la vigueur du mouvement.»
La mort des cellules dopaminergiques conduit à la maladie de Parkinson
La maladie de Parkinson est un trouble évolutif qui se développe lorsque les cellules productrices de dopamine de la substance noire, qui est une zone du cerveau qui contrôle le mouvement, meurent.
La dopamine est un neurotransmetteur ou un messager chimique qui transporte des signaux entre les neurones. Il est lié à un certain nombre de fonctions cérébrales, y compris le contrôle du mouvement et du comportement associé à la récompense et au plaisir.
Les principaux symptômes de la maladie de Parkinson sont les tremblements, la raideur, la lenteur des mouvements et les troubles de la coordination et de l’équilibre. Au fur et à mesure que les symptômes progressent, il est plus difficile de parler, de marcher, d'effectuer des tâches quotidiennes et de vivre de manière autonome.
Bien que la maladie affecte principalement les personnes âgées de plus de 60 ans, environ 4% des cas de Parkinson sont diagnostiqués chez des personnes de moins de 50 ans.
Dans le monde, plus de 10 millions de personnes vivent avec la maladie de Parkinson. Aux États-Unis, où environ 60 000 personnes reçoivent un diagnostic de la maladie de Parkinson chaque année, le coût total de la maladie est estimé à 25 milliards de dollars par an.
Il n’existe actuellement aucun remède contre la maladie de Parkinson. Cependant, il existe des médicaments qui peuvent considérablement soulager les symptômes de nombreuses personnes en aidant à reconstituer et à maintenir l'approvisionnement décroissant de dopamine dans le cerveau.
La difficulté est l'initiation du mouvement, la lenteur
La nouvelle étude est particulièrement significative car elle suggère qu'il pourrait y avoir un meilleur moyen de corriger la pénurie de dopamine.
Le Dr Alves da Silva explique que les personnes atteintes de la maladie de Parkinson «n’ont pas de problème moteur global», mais un problème spécifique. Dans les bonnes circonstances, ils peuvent effectuer des tâches motrices complexes. Par exemple, si on leur donne une poussée au bon moment, ils peuvent même faire du vélo.
«Le problème des patients», ajoute-t-il, «réside dans la difficulté d’initier le mouvement et dans la lenteur du mouvement.» C'est cette observation qui a incité l'équipe à enquêter plus avant.
Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé une technique appelée optogénétique, qui utilise la lumière laser pour stimuler rapidement l'activité neuronale dans le cerveau des souris.
L'optogénétique est une technologie relativement nouvelle qui change «le paysage des neurosciences» en améliorant notre compréhension du fonctionnement de certains circuits cérébraux dans la santé et la maladie.
Le Dr Alves da Silva dit qu’ils l’ont utilisé pour s’assurer d’enregistrer uniquement l’activité dans les neurones producteurs de dopamine de la substance noire des souris.
Explosion de l'activité des neurones dopaminergiques
Les scientifiques ont enregistré ce qui s’est passé dans le cerveau des souris alors qu’elles se déplaçaient librement dans un espace ouvert. À l'aide de capteurs de mouvement, ils pouvaient détecter le moment où les animaux commençaient à bouger et identifier l'activité des cellules productrices de dopamine au cours de la période précédant leurs mouvements.
Les résultats ont montré que l'activité des neurones producteurs de dopamine atteignait un pic juste avant que les souris ne commencent un mouvement donné.
Ensuite, dans une autre expérience, ils ont permis aux souris de se déplacer librement, sauf qu'ils ont manipulé l'activité de leurs neurones producteurs de dopamine en utilisant le laser pour les allumer et les éteindre.
Encore une fois, avec l'aide des capteurs de mouvement, ils pouvaient établir un lien avec le moment où les souris se déplaçaient et ne bougeaient pas.
Le Dr Alves da Silva note que l'activation des neurones producteurs de dopamine lorsque les souris ne bougeaient pas «pendant une demi-seconde était suffisante pour favoriser le mouvement - et avec plus de vigueur - que sans l'activité de ces neurones.»
Mais, s'ils activaient les neurones alors que les souris étaient déjà en mouvement, les animaux continuaient comme ils étaient - il n'y avait pas de changement dans le mouvement ou sa vigueur, qu'ils définissaient à partir des changements d'accélération.
Les résultats peuvent également expliquer le lien avec la motivation
Les chercheurs ont trouvé le même résultat lorsqu'ils ont éteint les neurones producteurs de dopamine au milieu d'un mouvement en cours - il n'y avait aucun changement dans le mouvement ou sa vigueur.
"Ces résultats", explique l'auteur principal Rui Costa, professeur de neurosciences et de neurologie qui travaille à l'Université de Columbia, "montrent que l'activité des neurones dopaminergiques peut agir comme une porte pour permettre ou non l'initiation de mouvements."
«Ils expliquent pourquoi la dopamine est si importante dans la motivation, et aussi pourquoi le manque de dopamine dans la maladie de Parkinson entraîne des symptômes», ajoute-t-il.
L’un des médicaments actuellement utilisés pour traiter la maladie de Parkinson est la lévodopa, qui augmente le taux de dopamine dans l’organisme.
«Mais la lévodopa élève la dopamine tout le temps, pas seulement lorsque nous voulons bouger», explique le professeur Costa, ajoutant que l'utilisation à long terme du médicament conduit également à la dyskinésie, une condition caractérisée par des mouvements involontaires et erratiques.
«Notre étude suggère que les stratégies qui stimuleraient la dopamine quand il y a un désir de bouger fonctionneraient mieux.»
Professeur Rui Costa
