Le cerveau flotte dans une mer de liquide céphalo-rachidien (LCR) qui le protège des blessures. Il fournit des nutriments et élimine les déchets. Les perturbations de l’écoulement normal des fluides sont associées à des troubles neurologiques tels que la maladie d’Alzheimer et l’hydrocéphalie. Un trouble dans lequel il y a trop de liquide dans le cerveau.
Le LCR est essentiel au développement et au fonctionnement du système nerveux central.
Des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Washington à Saint-Louis ont mis au point une nouvelle technique pour suivre les schémas de circulation des fluides dans le cerveau. Ils ont découvert chez les rongeurs que le liquide s’écoule vers des zones critiques pour le développement et le fonctionnement normaux du cerveau. Les scientifiques ont également découvert que la circulation semble anormale chez les jeunes rats atteints d’hydrocéphalie, une condition associée à des déficits cognitifs chez les enfants.
Ces résultats sont publiés en ligne dans Nature Communication. Ils suggèrent que le liquide qui lave autour du cerveau est connu sous le nom de liquide céphalo-rachidien. Il peut jouer un rôle sous-estimé dans le développement normal du cerveau et les troubles du développement neurologique.
Jennifer Strahle, MD, professeure agrégée de neurochirurgie, de pédiatrie et de chirurgie orthopédique, a déclaré : “La dynamique altérée du LCR peut être responsable des changements dans le développement du cerveau que nous observons chez les enfants atteints d’hydrocéphalie et d’autres troubles cérébraux du développement.”
Un neurochirurgien pédiatrique Strahle a déclaré: « Nos prochaines étapes consistent à comprendre pourquoi le LCR s’écoule spécifiquement vers ces neurones et quelles molécules du LCR sont transportées vers ces zones. Les facteurs de croissance dans le LCR peuvent interagir avec ces populations de neurones spécifiques pour favoriser le développement, et la perturbation de ces interactions pourrait entraîner des résultats différents pour la maladie. »
Le scientifique aussi a dit, “L’idée que le LCR peut réguler la fonction neuronale et le développement du cerveau n’est pas bien comprise.”
L’hydrocéphalie entraîne souvent un dysfonctionnement cognitif qui persiste après avoir réussi à drainer l’excès de liquide. La dynamique perturbée du LCR dans ces régions fonctionnelles du cerveau peut finalement affecter le développement du cerveau. La normalisation du flux de LCR dans ces zones est une approche potentielle pour réduire les problèmes de développement. C’est un domaine passionnant, et ils commencent tout juste à comprendre les multiples fonctions du CSF.
Ils traitent les enfants atteints d’hydrocéphalie au St. Louis Children’s Hospital. « Toute une série de troubles neurologiques chez les jeunes enfants, y compris l’hydrocéphalie, sont associés à des retards de développement. La cause sous-jacente des retards de développement est inconnue dans bon nombre de ces troubles. Il est possible que dans certains cas, il y ait une fonction altérée des régions du cerveau à travers lesquelles le liquide céphalo-rachidien circule.
Strahle, Shelei Pan, une étudiante de premier cycle, et ses collègues ont développé une technique d’imagerie par rayons X utilisant des nanoparticules d’or pour visualiser les schémas de circulation du cerveau avec des détails microscopiques. En utilisant cette méthode, ils ont montré chez de jeunes souris et rats que le liquide céphalo-rachidien pénètre dans le cerveau par de petits canaux principalement à la base du cerveau, une voie non observée chez les adultes. De plus, ils ont découvert que le liquide céphalo-rachidien se dirige vers des zones fonctionnelles spécifiques du cerveau.
D’autres expériences ont montré que l’hydrocéphalie réduit le flux de LCR vers des groupes de neurones spécifiques. Strahle et ses collègues ont étudié une forme d’hydrocéphalie chez certains prématurés. Les bébés prématurés ont tendance à avoir des hémorragies cérébrales autour de la naissance qui peuvent entraîner une hydrocéphalie et des retards de développement.
Strahle et son équipe ont déclenché un processus chez les jeunes rats qui imite celui observé chez les bébés prématurés. Après trois jours, les minuscules canaux transportant le LCR de la surface externe du cerveau vers le centre étaient moins nombreux et plus courts, et le flux sanguin vers 15 des 24 groupes de neurones était considérablement réduit.
“Ces zones fonctionnelles contiennent des collections spécifiques de cellules, dont beaucoup sont des groupes, et elles sont connectées à d’importantes structures anatomiques du cerveau qui sont encore en développement.”
Référence de la revue :
- Jennifer M. Strahle, Pan, et al. La microtomographie aux rayons X enrichie de nanoparticules d’or du rongeur révèle une circulation de liquide céphalo-rachidien spécifique à la région dans le cerveau. Communication Nature. EST CE QUE JE: 10.1038/s41467-023-36083-1
