Des études sur les poissons-zèbres donnent des pistes pour traiter l'épilepsie
La recherche avec des poissons-zèbres explore des composés naturels pour réduire les crises d'épilepsie.
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Table des matières
- L'Importance des Études Animales
- Pourquoi le Poisson Zèbre pour la Recherche sur l'Épilepsie
- Remèdes Naturels
- Soins des Poissons Zèbres et Mise en Place de l'Expérience
- Test des Composés
- Évaluation des Effets sur les Crises
- Analyse de l'Expression génétique
- Suivi des Composés dans le Corps
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
L'épilepsie, c'est une condition cérébrale répandue où les gens ont des Crises répétées sans raison évidente. Environ 50 millions de personnes à travers le monde vivent avec ce trouble. Dans certains endroits où les soins de santé sont meilleurs, les médicaments pour arrêter ces crises fonctionnent pour environ deux tiers des patients. Cependant, plus de 30 % des personnes atteintes d'épilepsie constatent que les traitements classiques ne les aident pas. Ça rend les choses plus compliquées à traiter, et ça entraîne des risques comme des blessures, des problèmes de santé mentale, et une vie plus courte. À cause de ces dangers, il y a un besoin pressant de trouver de nouveaux traitements pour l'épilepsie.
L'Importance des Études Animales
Avant de tester de nouveaux médicaments sur des humains, les chercheurs doivent tester leur sécurité et leur efficacité sur des animaux. Ces premiers tests peuvent se faire de plusieurs façons, avec des animaux vivants, des échantillons de tissus, ou des cellules en laboratoire. Un animal populaire pour ces études, c'est le Poisson zèbre. Les poissons zèbres sont petits, peu coûteux à entretenir, se reproduisent rapidement, et leurs embryons en croissance sont assez clairs pour que les scientifiques voient ce qui se passe à l'intérieur. De plus, environ 70 % des gènes chez le poisson zèbre sont similaires à ceux des humains, ce qui signifie qu'ils peuvent montrer comment certaines maladies, y compris l'épilepsie, affectent les êtres vivants. Ces dernières années, des technologies ont été créées pour rassembler et analyser rapidement des données provenant des études sur les poissons zèbres. Cette rapidité et efficacité font du poisson zèbre un excellent choix pour étudier de nouveaux médicaments potentiels.
Pourquoi le Poisson Zèbre pour la Recherche sur l'Épilepsie
Les poissons zèbres sont particulièrement utiles pour étudier l'épilepsie car ils peuvent montrer des comportements similaires à des crises aussi bien à l'âge adulte qu'en tant que larves. Dans des études précédentes, les chercheurs ont provoqué des crises chez des larves de poissons zèbres en utilisant un produit chimique appelé pentylenetetrazol (PTZ). Ils ont observé qu'après exposition au PTZ, les poissons zèbres montraient des activités spécifiques de crise qui pouvaient être réduites avec des médicaments courants contre les crises. Ça indique que les poissons zèbres se comportent de manière similaire à des animaux de recherche plus traditionnels comme les rats.
Remèdes Naturels
À travers l'histoire, les gens ont utilisé des substances naturelles provenant de plantes et d'animaux pour créer des médicaments. Ça reste vrai aujourd'hui, puisque de nombreux médicaments modernes sont dérivés de ces produits naturels. Entre 1981 et 2019, une part importante des nouveaux médicaments répertoriés était basée sur des substances de la nature.
Étant donné les avantages d'utiliser des poissons zèbres pour tester de nouveaux médicaments et le besoin urgent de meilleurs traitements pour l'épilepsie, les chercheurs ont prévu d'examiner comment certains composés naturels pourraient aider à réduire les crises chez les poissons zèbres.
Soins des Poissons Zèbres et Mise en Place de l'Expérience
Des poissons zèbres adultes de type sauvage ont été gardés dans des aquariums spéciaux remplis d'eau, où leurs conditions de vie étaient étroitement surveillées. Ils étaient nourris avec un régime alimentaire spécifique pour assurer leur santé. Les chercheurs ont collecté des embryons de poissons zèbres lorsque les adultes se reproduisaient naturellement, et ces embryons étaient soignés dans des conditions similaires.
Le premier composé examiné était un tripeptide connu sous le nom de p-BTX-I, fabriqué en laboratoire. Ce composé était stocké et dilué pour une utilisation ultérieure. Le deuxième composé, CX2, a aussi été préparé de manière similaire. Les deux composés ont été testés pour voir s'ils pouvaient aider à réduire les crises déclenchées par le PTZ.
Test des Composés
Une fois que les larves de poissons zèbres avaient quelques jours, elles ont été mises dans des plats avec des concentrations spécifiques des composés pendant une journée avant que les chercheurs n'induisent des crises. Après le traitement, les larves de poissons zèbres ont été exposées au PTZ pour déclencher des crises. Les chercheurs ont ensuite observé attentivement les poissons zèbres à la recherche de signes d'activité de crise et ont enregistré combien de temps il a fallu pour que les crises commencent.
Évaluation des Effets sur les Crises
Les chercheurs ont surveillé combien de temps il a fallu pour que les crises commencent et combien de crises chaque poisson a vécu. Ils ont découvert que l'un des composés, CX2, a considérablement augmenté le temps qu'il a fallu pour que les crises commencent et diminué le nombre total de crises. L'autre composé, le tripeptide, n'a montré aucune aide pour augmenter le temps ou réduire le nombre de crises.
Expression génétique
Analyse de l'Après avoir observé les crises des poissons zèbres, les chercheurs ont prélevé des échantillons des poissons pour comprendre comment les composés affectaient l'expression de certains gènes. Ils voulaient voir si ces composés naturels influençaient les voies d'Inflammation et de mort cellulaire liées aux crises.
Les résultats ont montré que le tripeptide réduisait l'expression de certains gènes inflammatoires, ce qui suggère qu'il pourrait aider avec l'inflammation causée par les crises. De même, CX2 a montré des effets significatifs en régulant à la baisse certains gènes liés à l'inflammation et a également modifié les niveaux de gènes liés à la mort cellulaire.
Pour faire simple, lorsque les poissons zèbres avaient des crises, certains gènes liés à l'inflammation et à la mort cellulaire devenaient plus actifs. Les composés naturels testés semblaient réduire l'activité de ces gènes, ce qui pourrait être un pas vers le développement de meilleurs traitements pour l'épilepsie.
Suivi des Composés dans le Corps
Pour voir comment les composés se répartissaient dans le corps des poissons zèbres, ils ont été marqués et examinés à différents moments après le traitement. Le composé CX2 a été trouvé dans le cerveau assez rapidement et était aussi présent dans tout le corps. En revanche, le tripeptide restait surtout dans les intestins et n'atteignait pas efficacement le cerveau.
Conclusion
Cette recherche a mis en avant les avantages potentiels d'utiliser des poissons zèbres dans la quête de nouveaux traitements pour l'épilepsie. Les composés naturels testés avaient des effets variés sur l'activité des crises et l'expression des gènes. Alors que CX2 montrait des promesses pour réduire les crises en influençant les voies d'inflammation et en atteignant le cerveau, le tripeptide n'a pas montré la même efficacité.
Les résultats suggèrent que ces composés pourraient un jour mener à de nouveaux médicaments pour l'épilepsie, même si d'autres études seront nécessaires pour confirmer ces résultats sur d'autres animaux et, finalement, chez les humains. Ce travail souligne l'importance de la recherche continue pour comprendre et traiter cette condition difficile.
Titre: Effects of two different compounds on seizure suppression using the zebrafish PTZ-seizure model
Résumé: Epilepsies are a common and severe neurological condition characterized by spontaneous and recurrent seizures. Although anti-seizure medications are effective for most patients, about 30% remain pharmacoresistant. Moreover, uncontrolled seizures are associated with risk factors and shortened life expectancy for individuals with refractory epilepsy. Preclinical studies are an essential step for drug discovery and the zebrafish (Danio rerio) has been successfully employed for this purpose. In this study, we applied the zebrafish PTZ-seizure model to investigate the effect of two compounds on seizure suppression, Tripeptide (p-BTX-I) and the Cx43 peptide CX2. Zebrafish larvae at 6 days post-fertilization (dpf) were exposed to both compounds, according to their group, 24h prior to PTZ-seizure induction. We quantified the compounds effect on seizure latency, number of seizures and transcript levels of genes related to inflammation, oxidative stress, and apoptosis (il1b, tnfa, cox1, cox2a, il6, casp3a, casp9, baxa, bcl2a, nox1, sod1 and cat). Our results showed that CX2 at a concentration of 0.1 M/mL yielded the best outcome for seizure suppression as it reduced the number of seizures and increased the seizure latency. Additionally, CX2 treatment before PTZ-induced seizures decreased the transcript of il1b, il6, tnfa and cox1 genes, all related to inflammation. A bio-distribution study showed that the CX2 reached the zebrafish brain at both times investigated, 1h and 6h. Similarly, the tripeptide exhibited anti-inflammatory and anti-apoptotic action, reducing mRNA expression of the il1b and casp9 genes. Our findings suggest that both Tripeptide and CX2 hold translational potential for seizure suppression.
Auteurs: Claudia Vianna Maurer-Morelli, J. A. A. Fernandez, T. C. de Moura, S. F. Vila, J. A. R. Gaytan, I. Lopez-Diaz, S. Learte-Aymami, M. E. Vazquez, M. D. Mayan, L. Sanchez
Dernière mise à jour: 2024-07-31 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.29.605666
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.29.605666.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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