Comprendre si et comment le corps compense la perte des motoneurones chez les personnes atteintes de SLA

Le diagramme électrique d’un bâtiment indique comment les fils, les installations et les composants électriques sont branchés dans un système électrique. Lorsqu’un circuit est défectueux, il est facile de trouver la source du problème parce que certaines lumières ne fonctionneront pas. Le système nerveux humain est toutefois beaucoup plus complexe. C’est un réseau vivant de nerfs qui ne peut s’expliquer par un simple diagramme et qui comprend de nombreux freins et contrepoids qui peuvent être modifiés pour compenser les connexions qui ne fonctionnent pas correctement.

Le D^r Turgay Akay, professeur adjoint au Département de neuroscience médicale de l’Université Dalhousie, étudie les mécanismes complexes du système nerveux qui permettent le mouvement. Son parcours universitaire en recherche a débuté lorsqu’il était étudiant au doctorat en Allemagne à la fin des années 1990, où il a étudié le mouvement des pattes d’insectes dans le cadre de sa thèse de doctorat. Après un bref stage postdoctoral dans le laboratoire du D^r Michael Nusbaum à l’University of Pennsylvania, il a déménagé à l’Université de l’Alberta à Edmonton en 2004, où il a poursuivi son étude du mouvement des pattes dans des modèles animaux, à titre de stagiaire postdoctoral dans le laboratoire du D^r Keir Pearson.

« Mes liens avec la recherche sur la SLA ont débuté en 2007 lorsque le D^r Thomas Jessell m’a recruté à la Columbia University de New York pour étudier la biologie des motoneurones qui avaient été génétiquement altérés. Durant cette période, je me suis intéressé de plus en plus au fait que des animaux peuvent marcher presque normalement malgré la perte d’une quantité importante de motoneurones, comme dans le cas de la SLA », explique le D^r Akay. « Je suis devenu chercheur adjoint au Columbia University Motor Neuron Center en 2012 où j’ai poursuivi la mise au point de mes méthodes de recherche. En 2014, je suis revenu au Canada pour poursuivre mes travaux de recherche à l’Université Dalhousie à Halifax, en Nouvelle-Écosse. » Le D^r Akay est membre du Brain Repair Centre qui a été fondé conjointement par des scientifiques et des cliniciens de l’Université Dalhousie et de l’Atlantic Mobility Action Project.

Pour comprendre comment le système nerveux permet le mouvement, le D^r Akay étudie les boutons cholinergiques (boutons C), qui sont des synapses spécialisées branchées aux motoneurones. Ces structures ont été initialement découvertes il y a plus de 40 ans, mais leur fonction est demeurée inconnue jusqu’en 2009, lorsque le D^r Akay a contribué à déterminer leur fonction dans le cadre d’expériences sur des souris. Il a découvert que les boutons C étaient responsables de la variation de l’excitabilité des motoneurones et que le degré d’excitabilité dépendait de ce que les souris faisaient. « Pendant la nage, les motoneurones sont beaucoup plus excités et entraînent une plus grande activation musculaire que pendant la marche », explique le D^r Akay. « Comme le bouton du volume qui contrôle le volume sonore d’une radio, les boutons C peuvent “augmenter le volume” pour contrôler la façon dont les motoneurones réagissent. »

Dans ses travaux sur des souris atteintes de SLA, il a découvert qu’elles pouvaient toujours bouger assez bien malgré la perte d’une quantité importante de motoneurones. Il croit que des variations de l’activité des boutons C sont responsables de cet effet. Dans le cadre du projet de recherche financé par une bourse de projet de la Société canadienne de la SLA d’une valeur de 125 000 $, le D^r Akay étudiera les souris pour déterminer si l’activité des boutons C joue un rôle dans la SLA et, le cas échéant, comprendre la façon dont cela se produit. Pour ce faire, il explorera trois champs d’étude :

1. Il examinera ce qu’il arrive aux variations de l’activité des boutons C pendant l’évolution de la SLA.
2. Il cherchera à savoir si les neurones réagissant aux boutons C sont plus actifs dans les cas de SLA en comparant les variations dans des souris atteintes de SLA à celles de souris en santé.
3. Il déterminera si l’altération de l’excitabilité des boutons C est utile ou néfaste lorsque la maladie progresse.

Les découvertes du D^r Akay pourraient aider à expliquer pourquoi la SLA progresse autant avant que des changements soient observables. L’activation des boutons C pourrait compenser la dégénérescence des motoneurones pour leur permettre de continuer à fonctionner correctement, comme le branchement à une autre source d’alimentation.

« J’espère que ma recherche fournira des observations susceptibles de rehausser la qualité de vie des personnes vivant avec la SLA en améliorant leur mobilité et, potentiellement, en ralentissant la progression de la maladie », dit le D^r Akay. « Que je découvre que la variation du degré d’excitabilité des boutons C soit utile ou néfaste lorsque la SLA progresse, les connaissances obtenues pourraient paver la voie à des études futures visant à mettre au point un médicament qui pourrait soit augmenter, soit diminuer le degré d’excitation des boutons C pour permettre aux motoneurones de continuer à mieux fonctionner pendant plus longtemps. »

Ce projet de recherche est l’un des 12 projets financés par le programme de recherche de la Société canadienne de la SLA en 2017 à la suite d’un processus rigoureux d’évaluation scientifique par des comités de spécialistes internationaux de la SLA. Les membres des comités d’évaluation ont évalué un grand nombre de candidatures pour trouver les projets qui font preuve d’excellence scientifique et qui ont le potentiel de faire progresser le plus rapidement le champ de recherche de la SLA afin de mettre au point des traitements efficaces.

La Société canadienne de la SLA est un organisme de bienfaisance enregistré qui ne reçoit aucun financement public. Tout ce qu’elle fait – du financement de la recherche au soutien communautaire des personnes aux prises avec la SLA – est rendu possible uniquement grâce à la générosité des donateurs et aux partenariats avec les sociétés provinciales de la SLA qui contribuent au programme de recherche de la Société canadienne de la SLA.

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