En cartographiant les cellules et gènes exprimés dans le ganglion trigéminal, les chercheurs ont créé une ressource en ligne pour étudier la base moléculaire des maux de tête et des douleurs faciales.

Date: 28/03/2022

Les maux de tête tels que la migraine figurent parmi les principales causes de morbidité dans le monde, mais la plupart des traitements n’apportent qu’un soulagement partiel. Si les scientifiques savent que la migraine et les maux de tête connexes sont causés par l’activité d’une partie du système nerveux connue sous le nom de ganglion trigéminal (TG), on ne sait toujours pas exactement quels sont les gènes et les types de cellules du TG qui sont impliqués. En analysant le ganglion trigéminal de l’homme et de la souris, des chercheurs du Brigham and Women’s Hospital et du Massachusetts General Hospital ont établi le profil des gènes exprimés dans chaque type de cellule du ganglion trigéminal, avec une résolution unicellulaire. Leurs travaux, publiés dans la revue Neuron, permettront aux chercheurs de concevoir des traitements plus efficaces contre la douleur en ciblant sélectivement certains gènes et certaines cellules.

« Notre objectif était donc d’analyser les tissus humains afin de trouver de nouvelles cibles pour le traitement des maux de tête et des douleurs faciales », explique William Renthal, docteur en médecine, du département de neurologie de l’hôpital Brigham. « Nous disposons désormais d’un atlas des gènes exprimés dans chacun des types de cellules du TG – le centre de relais clé de la migraine et de la douleur faciale – et nous utilisons maintenant cet outil pour identifier des cibles thérapeutiques potentielles qui sont exprimées de manière sélective dans les types de cellules qui provoquent la douleur de la tête. Nous pensons que cela permettra de mettre au point des médicaments plus précis, sans autant d’effets secondaires ».

Outre l’analyse des TG de quatre donneurs humains, les chercheurs ont étudié deux modèles murins de maux de tête. Fait important, ils ont constaté que si les types de cellules entre les souris et les humains sont largement conservés, certains des gènes connus pour être impliqués dans la douleur sont exprimés dans des sous-ensembles de cellules différents chez les souris et chez les humains. Cela a donné aux chercheurs de nouvelles idées sur les cellules à étudier plus avant.

« L’un des grands avantages de cette étude est qu’elle ne s’est pas limitée à un type de cellule ou à une branche spécifique du ganglion trigéminal », explique Jochen K. Lennerz, du Center for Integrated Diagnostics du département de pathologie de l’hôpital MGH. Le laboratoire de Lennerz a effectué les procédures complexes de récolte de tissus nécessaires pour extraire le ganglion trigéminal, qui est situé à l’intérieur du crâne et dont les neurones contrôlent les dents, les yeux et d’autres structures faciales. « Nous avons inclus toutes les cellules qui composent le TG », a-t-il déclaré. « Il s’agit d’une approche très holistique qui a abouti à un recueil étonnant que les chercheurs peuvent examiner sous tous les angles et dans toutes les spécialités. Ce ne sont peut-être pas seulement les neurones que nous recherchons lorsque nous identifions des biomolécules comme cibles thérapeutiques ».

Les informations contenues dans l’atlas des chercheurs, qui est accessible au public en ligne, pourraient donner lieu à de nouvelles recherches sur les fondements moléculaires de différentes variétés de douleur, telles que les douleurs dentaires. Elles pourraient également nous éclairer sur la manière de traiter les maux de tête autres que la migraine, notamment les maux de tête post-commotionnels ou l’algie vasculaire de la face.

À l’avenir, les chercheurs prévoient d’améliorer l’atlas actuel en séquençant d’autres tissus humains. Ils espèrent que l’atlas pourra aider les chercheurs à mettre au point des traitements plus sélectifs de la douleur en ciblant, par le biais de thérapies géniques, les cellules spécifiques qu’ils ont identifiées.

« Nous disposons désormais d’une ressource qui permet à un individu d’aller en ligne, de rechercher un gène d’intérêt, de découvrir où il est exprimé et comment il est régulé, puis d’utiliser ces informations pour inspirer de nouvelles expériences », a déclaré M. Renthal. « Cet atlas n’est qu’une première ébauche et nous devons augmenter le nombre de donneurs pour le rendre plus complet. Il s’agit là d’une limite actuelle, mais aussi d’une orientation future de notre travail. »

Texte original : Brigham and Women’s Hospital

Articles scientifique : Lite Yang, Mengyi Xu, Shamsuddin A. Bhuiyan, Jia Li, Jun Zhao, Randall J. Cohrs, Justin T. Susterich, Sylvia Signorelli, Ursula Green, James R. Stone, Dan Levy, Jochen K. Lennerz, William Renthal. Human and mouse trigeminal ganglia cell atlas implicates multiple cell types in migraine. Neuron, 2022; DOI: 10.1016/j.neuron.2022.03.003

Illustration générée par IA