La restriction calorique a longtemps été associée à moins de crises chez les personnes épileptiques. Une nouvelle recherche du Boston Children’s Hospital aide à expliquer comment le jeûne affecte les neurones du cerveau et peut ouvrir la porte à de nouvelles traitements qui ne nécessitent ni jeûne ni régimes restrictifs.
Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Cell Reports.
« Cette étude est la première étape comprendre comment les thérapies diététiques pour le travail sur l’épilepsie », déclare le premier auteur Christopher J. Yuskaitis, MD, PhD, neurologue au Epilepsy Center and Epilepsy Genetics Program du Boston Children’s Hospital. « Les mécanismes étaient jusqu’à présent complètement inconnus.
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DEPDC5, mTOR et jeûne
Pour relier les points entre régime et convulsions, les chercheurs sont partis des connaissances existantes. Ils savaient que la voie cellulaire bien connue mTOR est impliquée dans de nombreux troubles neurologiques et avaient montré précédemment que la suractivation de cette voie dans les neurones augmentait la susceptibilité aux crises. Des études menées par d’autres ont montré que l’activité mTORC est inhibée par le jeûne aigu, bien que ces études n’aient pas porté sur le cerveau.
Enfin, Yuskaitis et ses collègues savaient que la signalisation par une protéine appelée DEPDC5 agit comme un frein sur la voie mTOR. C’était intrigant, car des mutations du gène DEPDC5 ont récemment été découvertes chez de nombreuses personnes atteintes d’épilepsie. Les mutations DEPDC5 ont été liées à l’épilepsie focale, aux spasmes infantiles et à la mort subite chez les enfants.
“Lorsque nous avons utilisé un modèle animal qui assomme DEPDC5 spécifiquement dans le cerveau, nous avons découvert que nous pouvions réduire les crises en utilisant un inhibiteur de mTOR”, explique Yuskaitis. “Cela nous a donné l’idée d’explorer le lien entre DEPDC5, mTOR et le jeûne.”
Détection d’acides aminés
Dans la nouvelle étude, ils ont montré dans un modèle de crise chez la souris que la signalisation mTOR était réduite dans le cerveau après le jeûne. Des études supplémentaires sur des neurones de rat en culture dans une boîte suggèrent que cet effet de jeûne est principalement dû à l’absence de trois acides aminés (leucine, arginine et glutamine).
En allant plus loin, l’équipe a démontré que la présence de ces nutriments est détectée par la protéine DEPDC5. Lorsqu’ils ont éliminé DEPDC5 dans le cerveau, l’activité de mTOR n’a pas été réduite et le jeûne n’a plus protégé les souris contre les crises.
“La détection des acides aminés semble être essentielle pour les effets bénéfiques du jeûne sur les crises”, déclare Yuskaitis. “Cela suggère que les patients présentant des mutations DEPDC5 ne peuvent pas ressentir la perte d’acides aminés et peuvent ne pas bénéficier d’une manipulation alimentaire. Mais les patients qui ne présentent pas de mutations DEPDC5 peuvent bénéficier d’une stratégie diététique ciblée.”
Cela pourrait prendre la forme de régimes avec des niveaux inférieurs des trois acides aminés, ou de médicaments ou de suppléments qui bloquent l’absorption de ces acides aminés, ajoute-t-il.
Prochaine étape : régime cétogène
Cette étude n’est qu’une première étape. Yuskaitis et ses collègues veulent maintenant essayer des régimes dans des modèles animaux qui éliminent des acides aminés spécifiques et observent les effets sur les crises. Ils veulent également explorer comment le régime cétogène, une approche populaire pour traiter l’épilepsie, aide à freiner les crises. Personne ne sait actuellement pourquoi ce régime pauvre en glucides et riche en graisses fonctionne.
“Nous espérons que cela nous permettra de découvrir d’autres thérapies basées sur l’alimentation autres que le régime cétogène, qui est parfois difficile à suivre à long terme en raison d’effets secondaires”, déclare Yuskaitis.
De tels travaux peuvent également fournir une nouvelle perspective sur les troubles neurologiques en général.
“En utilisant ces maladies génétiques rares, nous commençons à acquérir des connaissances fondamentales sur le rôle des nutriments dans la fonction cérébrale”, déclare le chercheur principal Mustafa Sahin, MD, PhD, directeur général du Rosamund Stone Zander Translational Neuroscience Center au Boston Children’s. “Les découvertes de ces troubles rares peuvent ouvrir des portes pour de meilleurs traitements de l’épilepsie en général.”
Cette histoire a été publiée à partir d’un fil d’actualité sans modification du texte. Seul le titre a été modifié.
