Régénération des nerfs optiques

Bonjour,

Vous souhaitez connaitre l’état d’avancement de la recherche sur la régénération du nerf optique.

Nos recherches dans Medline (base de données bibliographique multilingue produite par la National Library of Medicine aux Etats-Unis dans tous les domaines biomédicaux et dont l’interrogation se fait via l’interface PubMed) nous ont permis de repérer plusieurs articles sur les recherches sur la régénération du nerf optique.

- Non-Cell-Autonomous Regulation of Optic Nerve Regeneration by Amacrine Cells / Elena G Sergeeva, Paul A Rosenberg, Larry I Benowitz . – Frontiers in cellular neuroscience (2021 Apr 16 ; 15:666798)

Visual information is conveyed from the eye to the brain through the axons of retinal ganglion cells (RGCs) that course through the optic nerve and synapse onto neurons in multiple subcortical visual relay areas. RGCs cannot regenerate their axons once they are damaged, similar to most mature neurons in the central nervous system (CNS), and soon undergo cell death. These phenomena of neurodegeneration and regenerative failure are widely viewed as being determined by cell-intrinsic mechanisms within RGCs or to be influenced by the extracellular environment, including glial or inflammatory cells. However, a new concept is emerging that the death or survival of RGCs and their ability to regenerate axons are also influenced by the complex circuitry of the retina and that the activation of a multicellular signaling cascade involving changes in inhibitory interneurons - the amacrine cells (AC) - contributes to the fate of RGCs. Here, we review our current understanding of the role that interneurons play in cell survival and axon regeneration after optic nerve injury.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33935656/

Les informations visuelles sont transmises de l'œil au cerveau par les axones des cellules ganglionnaires de la rétine (CGR) qui traversent le nerf optique et font synapse sur les neurones de plusieurs zones de relais visuel sous-corticales. Les CGR ne peuvent pas régénérer leurs axones lorsqu'ils sont endommagés, comme la plupart des neurones matures du système nerveux central (SNC), et subissent rapidement la mort cellulaire. Ces phénomènes de neurodégénération et d'échec de la régénération sont largement considérés comme étant déterminés par des mécanismes intrinsèques aux cellules des CGR ou comme étant influencés par l'environnement extracellulaire, notamment les cellules gliales ou inflammatoires. Cependant, un nouveau concept émerge selon lequel la mort ou la survie des CGR et leur capacité à régénérer les axones sont également influencées par les circuits complexes de la rétine et que l'activation d'une cascade de signalisation multicellulaire impliquant des changements dans les interneurones inhibiteurs - les cellules amacrines (CA) - contribue au destin des CGR. Nous examinons ici notre compréhension actuelle du rôle que jouent les interneurones dans la survie des cellules et la régénération des axones après une lésion du nerf optique.

Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite)

- Optic nerve regeneration screen identifies multiple genes restricting adult neural repair / Jane A Lindborg, Nicholas M Tran, Devon M Chenette, Kristin DeLuca, Yram Foli, Ramakrishnan Kannan, Yuichi Sekine, Xingxing Wang, Marius Wollan, In-Jung Kim, Joshua R Sanes, Stephen M Strittmatter. - Cell Reports (2021 Mar 2;34(9):108777).

[…] Reduced IL-22 drives concurrent activation of signal transducer and activator of transcription 3 (Stat3) and dual leucine zipper kinase (DLK) pathways and upregulation of multiple neuron-intrinsic regeneration-associated genes (RAGs). Including IL-22, our screen identifies dozens of genes that limit CNS regeneration. Suppression of these genes in the context of axonal damage could support improved neural repair.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33657370/

En incluant l'IL-22, notre crible identifie des dizaines de gènes qui limitent la régénération du SNC. La suppression de ces gènes dans le contexte d'une lésion axonale pourrait favoriser une meilleure réparation neuronale.

Traduction Deepl : https://www.deepl.com/fr/translator

- Axon Regeneration in the Mammalian Optic Nerve / Philip R Williams, Larry I Benowitz, Jeffrey L Goldberg, Zhigang He. – Annual review of visual science (2020 Sep 15;6:195-213)

The damage or loss of retinal ganglion cells (RGCs) and their axons accounts for the visual functional defects observed after traumatic injury, in degenerative diseases such as glaucoma, or in compressive optic neuropathies such as from optic glioma. By using optic nerve crush injury models, recent studies have revealed the cellular and molecular logic behind the regenerative failure of injured RGC axons in adult mammals and suggested several strategies with translational potential. This review summarizes these findings and discusses challenges for developing clinically applicable neural repair strategies.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32936739/

L'endommagement ou la perte des cellules ganglionnaires de la rétine (CGR) et de leurs axones explique les déficiences fonctionnelles visuelles observées après une blessure traumatique, dans les maladies dégénératives telles que le glaucome, ou dans les neuropathies optiques compressives telles que le gliome optique. En utilisant des modèles de lésions par écrasement du nerf optique, des études récentes ont révélé la logique cellulaire et moléculaire qui sous-tend l'échec de la régénération des axones de RGC blessés chez les mammifères adultes et ont suggéré plusieurs stratégies ayant un potentiel translationnel. Cette revue résume ces résultats et discute des défis à relever pour développer des stratégies de réparation neuronale cliniquement applicables.

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- Neuro-protection and Neuro-regeneration of the Optic Nerve: Recent Advances and Future Directions. / Kimberly K Gokoffski, Micalla Peng, Basheer Alas, and Phillip Lam. - Current Opinion in Neurology (2020 Feb; 33(1): 93–105).

[…]
Figure 1.
Barriers to Optic Nerve Regeneration
Both cell intrinsic and cell extrinsic factors limit the capacity of retinal ganglion cells (RGCs) to regenerate the optic nerve. The mature retina does not retain a reserve of progenitor cells that can replace lost RGCs. Attempts at RGC transplantation are limited by poor integration rates into the native retina. Axonogenesis of injured and transplanted RGCs is limited intrinsically by anti-regenerative transcription factors and extrinsically by glial scar, and myelin by products. Of the RGCs that manage to sprout new axons, they are not myelinated and have been observed to grow towards aberrant targets or overshoot their targets. Upon reaching the diencephalon, regenerated axons form weak synapses with their synaptic partners.
[…]
NEUROREGENERATION
Cell replacement
[…]
Finally, of the RGCs that manage to integrate into the native retina, the axons they sprout grow towards the optic nerve but few exit the eye and grow into the optic nerve itself. (61) Many of the axons that managed to reach the optic chiasm were observed to grow towards aberrant targets (e.g. into the contralateral optic nerve or back on themselves) instead of the appropriate optic tract. (49) These experiments indicate that cell transplantation alone, without signals that promote axonogenesis and direct axon growth, will be insufficient to regenerate the optic nerve.
[…]
In transected spinal cord, continuous low voltage direct current stimulation for 30 days was associated with new axon growth past the injury site with recovery of electrophysiologic function. (72, 73) Whether exogenous EFs can be safely applied to the optic nerve and whether it will direct the growth of transected axons or axons of transplanted RGCs is under active investigation in our lab.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8153234/

On a observé qu'un grand nombre des axones qui parvenaient à atteindre le chiasma optique se développaient vers des cibles aberrantes (par exemple dans le nerf optique controlatéral ou sur eux-mêmes) au lieu du tractus optique approprié. (49) Ces expériences indiquent que la transplantation cellulaire seule, sans signaux qui favorisent l'axonogenèse et dirigent la croissance des axones, sera insuffisante pour régénérer le nerf optique. 
[…]
Dans la moelle épinière sectionnée, une stimulation continue par courant continu à basse tension pendant 30 jours a été associée à une nouvelle croissance des axones au-delà du site de la lésion avec récupération de la fonction électrophysiologique. (72, 73) Notre laboratoire étudie activement la possibilité d'appliquer en toute sécurité des FE [champs électriques] exogènes au nerf optique et de diriger la croissance des axones sectionnés ou des axones de RGC transplantés.

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- Optic nerve regeneration: A long view / Yuqin Yin, Silmara De Lima, Hui-Ya Gilbert, Nicholas J Hanovice, Sheri L Peterson, Rheanna M Sand, Elena G Sergeeva, Kimberly A Wong, Lili Xie, Larry I Benowitz. - Restorative Neurology and Neuroscience (2019;37(6):525-544).

The optic nerve conveys information about the outside world from the retina to multiple subcortical relay centers. Until recently, the optic nerve was widely believed to be incapable of re-growing if injured, with dire consequences for victims of traumatic, ischemic, or neurodegenerative diseases of this pathway. Over the past 10-20 years, research from our lab and others has made considerable progress in defining factors that normally suppress axon regeneration and the ability of retinal ganglion cells, the projection neurons of the retina, to survive after nerve injury. Here we describe research from our lab on the role of inflammation-derived growth factors, suppression of inter-cellular signals among diverse retinal cell types, and combinatorial therapies, along with related studies from other labs, that enable animals with optic nerve injury to regenerate damaged retinal axons back to the brain. These studies raise the possibility that vision might one day be restored to people with optic nerve damage.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31609715/

Le nerf optique transmet des informations sur le monde extérieur de la rétine à de multiples centres de relais sous-corticaux. Jusqu'à récemment, on pensait généralement que le nerf optique était incapable de se reconstituer en cas de blessure, ce qui avait des conséquences désastreuses pour les victimes de maladies traumatiques, ischémiques ou neurodégénératives de cette voie. Au cours des 10 à 20 dernières années, les recherches menées par notre laboratoire et d'autres ont permis de réaliser des progrès considérables dans la définition des facteurs qui suppriment normalement la régénération des axones et la capacité des cellules ganglionnaires de la rétine, les neurones de projection de la rétine, à survivre après une lésion nerveuse. Nous décrivons ici les recherches menées par notre laboratoire sur le rôle des facteurs de croissance dérivés de l'inflammation, la suppression des signaux intercellulaires entre divers types de cellules rétiniennes et les thérapies combinatoires, ainsi que des études connexes menées par d'autres laboratoires, qui permettent aux animaux souffrant de lésions du nerf optique de régénérer les axones rétiniens endommagés pour les renvoyer au cerveau. Ces études laissent entrevoir la possibilité de rendre un jour la vue aux personnes souffrant de lésions du nerf optique.

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Si vous souhaitez consulter ces articles dans leur intégralité, vous pouvez, grâce au catalogue du Système Universitaire de Documentation (catalogue collectif français réalisé par les bibliothèques et centres de documentation de l'enseignement supérieur et de la recherche), repérer quelles grandes bibliothèques proches de votre domicile possèdent ces titres dans leurs collections.
http://www.sudoc.abes.fr/cbs/

Comme nous avons déjà répondu par le passé, à des questions proches de la vôtre, nous nous permettons de vous donner les liens vers les réponses que nous avions faites et dans lesquelles vous trouverez d’autres références. 

- https://www.cite-sciences.fr/fr/au-programme/lieux-ressources/cite-de-la-sante/une-question-en-sante/toutes-les-questions-sante/questions-sante-2019/?no_cache=1&tx_equestionreponse_pi1%5Bquestion%5D=20922&tx_equestionreponse_pi1%5Baction%5D=show&tx_equestionreponse_pi1%5Bcontroller%5D=Question&cHash=284157d485b9401848054fbd91046cf4

- https://www.cite-sciences.fr/fr/au-programme/lieux-ressources/cite-de-la-sante/une-question-en-sante/toutes-les-questions-sante/questions-sante-2019/?no_cache=1&tx_equestionreponse_pi1%5Bquestion%5D=21612&tx_equestionreponse_pi1%5Baction%5D=show&tx_equestionreponse_pi1%5Bcontroller%5D=Question&cHash=5ae30f024a806d717d9d0c4d22f645a5

Concernant les lieux de recherche en France, voici quelques pistes :

- Service de recherche clinique de l’Hôpital Fondation Adolphe de Rothschild
29 rue Manin, 75019 Paris
tel : 0148036556
mail : urc@for.paris
https://www.fo-rothschild.fr/patient/departements-et-services/service-de-recherche-clinique

- Hôpital des Quinze-Vingts : Recherche et enseignement
Institut Hospitalo-Universitaire FOReSIGHT
Labellisation du 7ème Institut Hospitalo-Universitaire : le projet FOReSIGHT porté par le Pr José-Alain SAHEL est le seul lauréat...
https://www.15-20.fr/recherche-et-enseignement/

- Institut de la vision qui dépend du Centre Hospitalier National d’Ophtalmologie des Quinze-Vingts (Paris)
17 rue Moreau - 75012 Paris
Téléphone : 01 53 46 26 48
Courriel : contact(at)institut-vision.org
http://www.institut-vision.org/fr/

Nous espérons que ces informations vous seront utiles et restons à votre disposition pour toute recherche documentaire dans le domaine de la santé.

L’Equipe des documentalistes de Questions-santé,
Le service de réponses en ligne de la Cité de la santé.
Service Questions-santé

NB : Nous vous remercions d'avoir autorisé la publication de votre question. Vous pourrez la retrouver dans les pages de la Cité de la santé  (les questions-réponses sont classées par dates)