Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Biologie# Neurosciences

L'impact du cisplatine sur la santé nerveuse des survivants du cancer

Des recherches examinent le transfert mitochondrial pour aider à la récupération nerveuse après un traitement au cisplatine.

Richard Hulse, B. Owen, J. Corbett, M. Paul-Clark

― 7 min lire


Transfert deTransfert demitochondries pourréparer les dommagessurvivants du cancer grâce au transfertréduire la douleur chronique chez lesUne étude révèle le potentiel de
Table des matières

Le Cisplatine est un médicament de chimiothérapie courant utilisé pour traiter le cancer chez les enfants et les adultes. Même s'il a aidé beaucoup de patients à vivre plus longtemps, surtout les gamins atteints de cancer, il peut aussi entraîner des effets secondaires graves. Le taux de survie des enfants atteints de cancer a grimpé à 86 % ces dernières années, mais de nombreux survivants font face à des problèmes de santé à long terme à cause de l'impact de la chimiothérapie sur leur corps.

Un des effets secondaires majeurs est la neuropathie périphérique sensorielle induite par la chimiothérapie (CIPN). Cette condition touche environ 70 % des enfants qui survivent au traitement du cancer, entraînant des symptômes qui peuvent apparaître longtemps après la fin du traitement. Ces symptômes peuvent inclure douleur, engourdissement et picotements dans les mains et les pieds, et ils peuvent affecter sérieusement la qualité de vie d’une personne. De plus, la CIPN peut mener à d'autres problèmes comme l'anxiété, la dépression, des soucis d'audition, des difficultés de concentration et de la fatigue.

Comment le cisplatine affecte les nerfs

Le cisplatine endommage les cellules nerveuses, surtout celles qui nous aident à ressentir des sensations. Cet endommagement se produit parce que le médicament nuit aux centrales énergétiques des cellules, appelées Mitochondries. Les mitochondries sont cruciales pour fournir de l'énergie aux cellules, et quand elles ne fonctionnent pas bien, les Neurones ne peuvent pas bien opérer.

Quand le cisplatine entre dans le corps, il crée des molécules réactives qui peuvent encore plus nuire aux cellules nerveuses. Ces molécules réactives attaquent les mitochondries, menant à des dommages et à des pertes cellulaires. En conséquence, les neurones sensoriels, qui sont chargés d'envoyer des signaux sur le toucher, la douleur et la température, commencent à s'affaiblir. Cela conduit à des douleurs et des inconforts à long terme.

Objectif de la recherche

Cette étude vise à découvrir si l'introduction de mitochondries saines d'un autre type de cellule, appelées monocytes, peut aider à réparer les neurones sensoriels endommagés. On veut aussi comprendre comment ces mitochondries se déplacent des monocytes vers les neurones endommagés. L'objectif est de trouver de nouvelles façons d'aider à réduire la douleur chronique chez ceux qui ont eu une chimiothérapie étant enfants.

Considérations éthiques

Tous les tests sur animaux dans cette étude ont été approuvés par un comité local garantissant le bien-être animal. Les animaux ont reçu des soins appropriés et une alimentation normale tout au long de la recherche.

Cultures cellulaires utilisées dans la recherche

Dans cette étude, nous avons utilisé deux types de cellules : des cellules de neuroblastome (SH-SY5Y) et des neurones primaires prélevés sur des souris. Les cellules SH-SY5Y ont été cultivées dans une solution nutritive spéciale pour les garder en bonne santé. Les neurones primaires ont été isolés des ganglions de la racine dorsale des souris, qui sont des amas de corps cellulaires nerveux. Ils ont été traités pour favoriser leur croissance en laboratoire.

Traitement médicamenteux et expériences

Les deux types de cellules ont été traitées soit avec une solution sans médicament (véhiculant) soit avec du cisplatine. Les traitements ont duré différentes périodes, soit quelques heures, soit une journée entière. Les cellules monocytes, qui étaient marquées avec un colorant spécial pour montrer leurs mitochondries, ont ensuite été ajoutées aux cultures de neuroblastome et de neurones primaires.

Nous avons soigneusement observé comment les cellules réagissaient aux traitements. Nous avons examiné les changements dans la fonction et la structure des cellules, en nous concentrant sur l’efficacité des mitochondries dans les cellules nerveuses affectées.

Imagerie de cellules vivantes

Pour voir comment les cellules interagissaient, nous avons utilisé un microscope spécial pour prendre des photos des cellules en action. Cela nous a aidés à observer comment les mitochondries des monocytes étaient absorbées par les neuroblastomes et les neurones primaires au fil du temps.

Analyse des données

Après avoir pris des photos, nous avons analysé les images pour mesurer le bon fonctionnement des mitochondries et la croissance des neurones. Nous avons utilisé des méthodes statistiques pour nous assurer que nos résultats étaient précis et non dus au hasard. En comparant les cellules traitées avec celles ayant uniquement reçu le véhicule, nous avons pu voir les effets du cisplatine et les bénéfices potentiels des mitochondries dérivées des monocytes.

Résultats sur le cisplatine et les neurones

Notre recherche a montré que le cisplatine nuit aux mitochondries dans les cellules de neuroblastome. Quand nous avons traité ces cellules avec du cisplatine, il y a eu une chute notable de la fonction mitochondriale. Cela a indiqué que le médicament affectait significativement la capacité des cellules à générer de l'énergie.

Lorsque des monocytes ont été ajoutés aux cellules de neuroblastome endommagées, nous avons constaté une certaine amélioration de la santé mitochondriale, surtout lorsque ces monocytes n'avaient pas été traités avec du cisplatine. Cependant, quand le cisplatine a été administré aux monocytes avant de les ajouter aux cellules de neuroblastome, aucune amélioration n’a été observée.

Nous avons également étudié des cultures de neurones primaires pour voir si les mêmes résultats s'appliquaient. L'ajout de mitochondries dérivées des monocytes semblait aider les neurones endommagés à récupérer une partie de leur fonction et de leur structure.

Le rôle de la Connexine 43

Dans notre étude, nous avons remarqué qu'une protéine appelée connexine 43 jouait un rôle clé dans le transfert de mitochondries des monocytes vers les neurones endommagés. Cette protéine aide à former des voies qui permettent la communication entre les cellules, rendant possible le transfert de mitochondries.

Quand nous avons bloqué la connexine 43 avec un traitement spécial appelé Gap-19, nous avons constaté que le transfert de mitochondries était réduit. Cela a montré que la connexine 43 est essentielle au processus de guérison et pourrait être une nouvelle cible de traitement.

Transfert mitochondrial et croissance des neurites

Lorsque nous avons observé la croissance des extensions de fibres nerveuses (appelées neurites) dans les neurones traités, nous avons découvert que ceux ayant reçu des mitochondries de monocytes affichaient une amélioration significative de la croissance par rapport à ceux qui n'en avaient pas reçu. Cependant, quand nous avons bloqué la connexine 43, les effets positifs étaient atténués.

D'autres expériences ont confirmé que le transfert de mitochondries saines des monocytes aidait à protéger les neurones des dommages causés par le cisplatine, conduisant à une meilleure santé globale des cellules nerveuses.

Importance des résultats

Notre recherche souligne l'importance des mitochondries pour le maintien de la santé des neurones, surtout après qu'ils ont été endommagés par la chimiothérapie. La capacité des monocytes à donner des mitochondries saines pourrait être une stratégie prometteuse pour traiter la douleur chronique chez les survivants du cancer.

En comprenant comment les cellules peuvent s'aider mutuellement à récupérer, nous pourrions développer de nouveaux traitements pour les personnes souffrant des effets durables des traitements contre le cancer. Réduire la douleur chronique et restaurer une fonction normale dans les cellules nerveuses peut significativement améliorer la qualité de vie des personnes touchées.

Conclusion

Le cisplatine est un traitement efficace contre le cancer mais engendre des effets secondaires importants, surtout pour les jeunes survivants du cancer. Cette étude met en avant le potentiel d'utiliser des mitochondries saines provenant de monocytes pour aider à réparer les dommages causés par le cisplatine dans les neurones sensoriels. La découverte du rôle de la connexine 43 dans le transfert mitochondrial ouvre de nouvelles possibilités pour traiter la douleur chronique chez les survivants du cancer. Des recherches supplémentaires pourraient mener à de nouvelles thérapies qui améliorent considérablement la vie de ceux affectés par des dommages neurologiques induits par la chimiothérapie.

Source originale

Titre: Connexin 43 mediated mitochondrial transfer prevents cisplatin induced sensory neurodegeneration.

Résumé: Platinum based chemotherapeutics cisplatin are front-line treatments for paediatric and adult cancer. Despite advancements in medical interventions chemotherapy-induced peripheral sensory neuropathy is a common adverse health related complication that can persist for the long-term and impacts upon individuals quality of life. Recently, the causes of chemotherapy induced sensory neurodegeneration has been linked to sensory neuronal mitochondrial dysfunction. Here this study investigated cisplatin induced sensory neurodegeneration and how donation of monocytic mitochondria to recipient cisplatin damaged dorsal root ganglia (DRG) sensory neurons prevent platinum-based chemotherapy-induced sensory neurotoxicity. Neuronal cell line, SH-SY5Y, or mouse DRG sensory neurons were treated with either vehicle or cisplatin, and co-cultured with mitotracker-labelled THP1 monocytes. Cisplatin induced dysmorphic mitochondria and shifted to a glycolytic dependent energy production, with diminishment in oxidative phosphorylation in cisplatin treated dorsal root ganglia sensory neurons. DRG sensory neurons exposed to cisplatin were recipients of monocyte mitochondria indicated by increased intracellular mitotracker fluorescent labelling. Mitochondrial transfer to sensory neurons was neuroprotective by preventing neurite loss and neuronal apoptosis. Vehicle treated DRG sensory neurons did not demonstrate significant mitochondrial uptake. Furthermore, cisplatin induced mitochondrial transfer was prevented by pharmacological inhibition of gap junction protein, connexin 43. Connexin 43 inhibition led to reduced neuroprotective capacity via mitochondrial transfer. These findings demonstrate that monocytic mitochondria transfer to DRG sensory neurons damaged by cisplatin is dependent upon gap junction intercellular communication to promote sensory neuronal survival. This novel process in sensory neuronal protection is a potential novel therapeutic intervention for alleviating neuropathic pain in individuals treated for cancer.

Auteurs: Richard Hulse, B. Owen, J. Corbett, M. Paul-Clark

Dernière mise à jour: 2024-10-26 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620120

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620120.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Articles similaires

NeurosciencesDiversité des Astrocytes : Nouvelles Perspectives sur le Fonctionnement du Cerveau

Des recherches montrent des caractéristiques uniques des astrocytes dans différentes régions du cerveau et chez différentes espèces.

Guoping Feng, M. E. Schroeder, D. M. McCormack

― 6 min lire