Une protéine transporteuse d’ions mise en cause dans l'épilepsie

L'épilepsie est une maladie importante qui concerne 50 millions de personnes dans le monde entier, et 500 000 personnes en France. La pathologie peut apparaître à tout âge, mais, dans 75% des cas, elle débute avant 18 ans.

Lépilepsie résulte d'une activité neuronale anormale dans certaines régions du cerveau, ce qui déclenche des « crises », des décharges électriques synchrones. Sen suit alors des symptômes divers selon la zone cérébrale en cause comme des convulsions, des contractions musculaires anormales, des absences, une perte de connaissance

La répétition de ces crises dans le temps en fait une pathologie parfois sévère qui impacte fortement la vie quotidienne des patients.

Le traitement de l'épilepsie est aujourd'hui bien établi. Il passe avant tout par des thérapies médicamenteuses, les antiépileptiques, qui visent à réduire la fréquence des crises mais également à diminuer leur sévérité. Malheureusement, on estime aujourd'hui qu'environ 30% des patients ne répondent pas à ces thérapeutiques. De plus, ces médicaments sont pourvoyeurs d'effets secondaires qui peuvent pénaliser le patient. Cela explique l'intérêt des chercheurs dans l'étude des mécanismes impliqués dans la maladie, en vue de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques. Anatoly Buchin a obtenu des résultats intéressants au cours de son exploration des phénomènes cellulaires en cause dans l'épilepsie.

Le chercheur s'est basé sur des données issues de précédents travaux menés sur l'épilepsie du lobe temporal cérébral, une forme très fréquente de la pathologie. Elles montraient que cette forme de la maladie était associée à un dysfonctionnement de certaines protéines, les protéines KCC2, dans des neurones appelés cellules « pyramidales » situées dans une structure cérébrale clé dans la genèse des crises d'épilepsie, le subiculum. Or, KCC2 participe à la régulation du transport dions, plus particulièrement les ions « chlorure », au travers de la paroi des cellules. Un élément important car l'activité électrique des neurones est liée à un passage dions aux travers de la paroi cellulaire. Le chercheur a donc voulu explorer les effets de dysfonctionnements de KCC2 dans le subiculum.

Pour explorer ce point, le chercheur a utilisé un modèle mathématique qui permet de reproduire avec une grande fidélité le comportement des réseaux des cellules pyramidales du subiculum. Il a ensuite simulé une perte de KCC2 au sein de ces réseaux neuronaux. Résultat : l'activité électrique était anormale dans les réseaux des cellules pyramidales, ce en lien avec la dérégulation du passage des ions chlorure au travers de la paroi des cellules.

Les relations entre épilepsie et dysfonctionnements de KCC2 sont donc confirmées dans ce modèle mathématique : cela suggère qu'une thérapie visant à restaurer les fonctions normales de la protéine dans les cellules pyramidales pourraient constituer une approche intéressante dans le traitement de la maladie.

Source : Buchin A et al. Reduced Efficacy of the KCC2 Cotransporter Promotes Epileptic Oscillations in a Subiculum Network Model. Journal of Neuroscience 2016 ; 36 : 11619-1163.