Nouvelle étude : cartographie moléculaire détaillée des vaisseaux sanguins cérébraux de la naissance à la maladie

ParisUn groupe de chercheurs internationaux a réalisé la première carte détaillée des vaisseaux sanguins du cerveau humain. Cette carte retrace le développement cérébral, depuis les premières étapes jusqu’à l’âge adulte, et inclut diverses maladies telles que les tumeurs cérébrales et les malformations vasculaires. Publiée dans la revue Nature, l’étude a été dirigée par le University Health Network de Toronto et l’Université de Zurich. Des contributions significatives ont été apportées par plusieurs institutions, dont le Krembil Brain Institute de l’UHN, le Donald K. Johnson Eye Institute et le Princess Margaret Cancer Centre, ainsi que des collaborateurs internationaux comme Weill Cornell Medicine et le Memorial Sloan Kettering Cancer Center.

Cette recherche s'est intéressée aux cellules appelées cellules endothéliales présentes dans les vaisseaux sanguins du cerveau. Ces cellules régulent les interactions entre le sang et les tissus cérébraux avoisinants. L'équipe a découvert que le comportement de ces cellules varie selon les stades de développement et de maladie. Cela indique que les cellules endothéliales jouent un rôle crucial dans la santé et les maladies du cerveau. Voici quelques résultats clés de l'étude :

• Chez un adulte, les cellules endothéliales du cerveau arrêtent presque complètement de se développer avec le temps.
• Dans des maladies telles que les tumeurs cérébrales, ces cellules recommencent à croître, rappelant le développement cérébral précoce.
• La vascularisation du cerveau présente des différences significatives par rapport à celle des organes périphériques, tant en état de santé qu'en état malade.
• En conditions pathologiques, les cellules endothéliales peuvent servir de « cellules présentatrices d'antigènes », déclenchant des réponses immunitaires.

Les chercheurs ont utilisé le séquençage d'ARN unicellulaire pour analyser plus de 600 000 cellules provenant de 117 échantillons de tissus cérébraux humains, à la fois sains et malades. Cette vaste quantité de données offre des détails approfondis sur les vaisseaux sanguins du cerveau. Les résultats révèlent des faiblesses potentielles dans les vaisseaux cérébraux malades qui pourraient être exploitées pour des traitements.

Les vaisseaux sanguins du cerveau cessent généralement de croître à l'âge adulte. Cependant, dans certains cas comme les tumeurs cérébrales ou les problèmes vasculaires, ces vaisseaux peuvent recommencer à se développer. Cela fournit aux scientifiques des éléments nouveaux sur l'impact des maladies sur le cerveau.

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Les vaisseaux sanguins dans le cerveau diffèrent de ceux des autres organes, tel que l’a révélé la recherche. En cas de maladies, les vaisseaux sanguins cérébraux deviennent plus semblables à ceux du reste du corps. Les cellules endothéliales de la barrière hémato-encéphalique, qui bloquent normalement les substances nocives, peuvent se modifier en situation pathologique pour soutenir le système immunitaire.

Dans le but d’améliorer les traitements des maladies cérébrales, les chercheurs se concentrent sur leurs découvertes. En apprenant comment les vaisseaux sanguins se développent lors des premières étapes du cerveau et comment ils peuvent être réactivés en cas de maladies, les scientifiques pourraient concevoir des thérapies pour arrêter ces processus. Combiner ces nouveaux traitements avec des immunothérapies pourrait prolonger la vie des patients.

La carte détaillée des molécules réalisée dans cette étude sera un outil indispensable pour les scientifiques du monde entier. Elle aidera les chercheurs dans des domaines tels que la biologie des vaisseaux sanguins, la recherche sur le cancer et la science du cerveau. Le Dr Thomas Wälchli de l’Institut du cerveau Krembil de l’UHN affirme que comprendre les similitudes entre le développement précoce du cerveau et les maladies pourrait permettre une détection et un traitement précoces des maladies cérébrales, améliorant ainsi considérablement la santé des patients.