Chapitre 1 : Spinal Cord Injuries

A. Définition

Qu’est-ce qu’une lésion de la moelle épinière ?

Atteinte traumatique ou non traumatique de la moelle épinière, structure protégée par la colonne vertébrale.

Causes traumatiques ?

Accident de la route, chute, accident de chantier…

Causes non traumatiques ?

Tumeur, infection, ischémie.

De quoi dépendent les conséquences ?

Niveau de la lésion et caractère complet ou incomplet.

Lésion cervicale → conséquence ?

Tétraplégie.

Lésion thoracique ou inférieure → conséquence ?

Paraplégie.

Nombre de nouveaux cas annuels dans le monde ?

250 000 à 500 000.

B. Régéneration : différence entre SNC et SNP

Régénération : différences SNP vs SNC

Système	Caractéristiques	Capacité de régénération
SNP	Richement vascularisé → arrivée rapide des macrophages et cellules de Schwann.	Bonne régénération des neurones et axones.
SNC	Isolé par barrière hémato-encéphalique → peu de cellules immunitaires.	Régénération limitée, lente et incomplète.

Rôle des cellules de Schwann ?

Éliminent les débris et sécrètent des cytokines pro-réparatrices.

Rôle de la barrière hémato-encéphalique ?

Freine l’entrée des cellules immunitaires → limite la réparation.

Conséquences globales d’une SCI ?

• Douleurs

• Troubles moteurs

• Troubles respiratoires

• Troubles autonomes

• Troubles sensitifs

• Détresse psychologique

• Perte d’autonomie

• Fardeau social

Comment évalue-t-on la gravité ?

Par le questionnaire ASIA (classification selon le niveau de la lésion).

3. Evolution des lésions médullaires

Lésion primaire

Quelles sont les causes initiales d’une lésion primaire ?

Ischémie, hémorragie, afflux inflammatoire.

Conséquence vasculaire ?

Perturbation vasculaire, gonflement, compression médullaire

Cellules touchées ?

Neurones et oligodendrocytes → mort cellulaire.

Conséquence fonctionnelle ?

• Interruption des voies ascendantes et descendantes (axones endommagés).

Lésion secondaire

Neurotransmetteur impliqué dans la cascade exotoxique de la lésion secondaire ?

Glutamate (libération excessive).

Étapes de la cascade exotoxique ?

• Hyperactivation des récepteurs au glutamate

• Dérégulation du calcium intracellulaire

• Hyperexcitabilité neuronale

• Dysfonction neuronale

• Stress oxydatif

• Neuroinflammation

Que provoque l’inflammation locale ?

• Œdème médullaire

• Cavité cystique secondaire

Cellules impliquées ?

• Leucocytes, macrophages, astrocytes, microglies.

Réactions gliales ?

Astrogliosis et microgliosis → cicatrice gliale.

Rôles des macrophages et microglies ?

Phagocytose des débris et libération de médiateurs inflammatoires.

Principaux médiateurs inflammatoires ?

• Prostaglandines

• Cytokines (IL-1β, TNF-α)

• Chémokines

Conséquence sur la myéline ?

• Apoptose des oligodendrocytes → démyélinisation.

Effet sur la matrice extracellulaire ?

• Remodelage → freine la repousse axonale.

Conséquence à long terme 

Quelles sont les conséquences tissulaires à long terme d’une lésion médullaire ?

• Formation d’une cicatrice fibro-adhésive dense.

• Blocage de la régénération axonale.

Que font les astrocytes après la lésion ?

S’activent et :

• Entrent en contact avec les fibroblastes et les regroupent au centre de la lésion.

• Forment une paroi dense autour du site lésé.

• Produisent et déposent des molécules inhibitrices : CSPG (Chondroitin Sulfate Proteoglycans).

Quelle est la conséquence de ces CSPG ?

Formation d’une barrière physique et chimique empêchant la repousse axonale.

Différence entre inflammation PNS et CNS ?

• PNS : inflammation = bénéfique → favorise la réparation.

• CNS : inflammation = délétère → aggrave les dommages.

Neuroprotection

Objectif de la neuroprotection ?

Préserver les tissus neuronaux durant la phase secondaire pour limiter les pertes

Première mesure clinique ?

Immobilisation du patient → éviter d’aggraver la lésion.

Médicaments utilisés et leurs rôles ?

• Érythropoïétine (EPO) → limite la mort cellulaire.

• Magnésium, riluzole → réduisent l’excitotoxicité.

• Anti-inflammatoires, cyclosporine → modulent la réponse immunitaire.

Objectif de la chirurgie ?

Stabiliser la moelle :

• Remplacement de fragments osseux.

• Réalignement de la moelle épinière.

Pourquoi maintenir la respiration ?

Pour éviter l’hypoxie secondaire et préserver la fonction neuronale.

But des soins continus ?

Prévenir les complications secondaires.

Exemples de complications à prévenir ?

• Contractures musculaires.

• Troubles intestinaux et vésicaux.

• Infections respiratoires.

• Caillots sanguins.

Que comprend la réhabilitation ?

Soins physiques, respiratoires et psychologiques pour restaurer autonomie et qualité de vie.

Risque d’une immunosuppression excessive ?

Empêche l’action bénéfique des macrophages → freine la réparation.

Efficacité clinique des stratégies testées ?

Peu d’efficacité durable à ce jour.

Règles des 7

a. Reduction of Damage (Phase 1)

Que signifie la réduction du dommage dans la phase 1 ?

• Préservation relative du tissu neural pendant la lésion secondaire.

• Limiter l’expansion de la lésion (ex. éviter qu’une paraplégie devienne tétraplégie).

Moyens de réduction de la mort cellulaire ?

• Cytokines pro-survie.

• Facteurs de croissance.

Moyens de réduction de l’excitotoxicité ?

• Modulateurs des canaux ioniques.

• Modulateurs des récepteurs du glutamate.

Moyens de modulation de l’inflammation ?

• Stéroïdes, AINS, autres.

• ⚠ Ne pas supprimer totalement l’inflammation → nécessaire à la réparation.

Autre objectif de la phase 1 ?

Stopper l’œdème médullaire.

b. Remplacement (phase2)

Objectif de la phase de remplacement ?

Développement de thérapie cellulaire pour remplacer les cellules perdues.

Types de cellules utilisées ?

• Mesenchymal Stem Cells (essais cliniques humains).

• Neural Precursor Cells.

• Induced Pluripotent Stem Cells (à partir de fibroblastes).

• Schwann Cells.

• Olfactory Ensheating Cells.

c. Resupply (Phase 2)

Objectif du réapprovisionnement ?

Fournir aux neurones endommagés des molécules favorisant survie et régénération.

Principales molécules utilisées ?

Neurotrophines → régulent survie, développement et fonction des neurones (SNC & SNP).

• BDNF, NT-3, NT-4,

• On peut aussi réapprovisionner avec des FGF ou GDNF

Voies de signalisation principales activées par les neurotrophines ?

• MAPK.

• PI3K-Akt.

Modes d’administration des neurotrophines ?

• Perfusion directe.

• Biomatériaux / nanotransporteurs.

• Greffe cellulaire.

• Vecteurs viraux.

Problèmes actuels du resupply ?

• Faible stabilité.

• Lésion au site de perfusion.

• Diffusion limitée.

• Incapacité à traverser la BBB.

• Complexité de la signalisation et effets secondaires.

d. Regeneration (Phase 2)

Objectif de la régénération ?

Exploiter les mécanismes intrinsèques des neurones du SNC pour améliorer leur régénération.

Capacité de régénération des neurones ?

Possible dans un environnement propre mais pas dans la lésion.

• Stimulation des programme de régénération (modulation pharmacologique ou manipulation génétique)

• Modulation du cytosquelette cellulaire

Exemple expérimental ?

Transplantation d’un nerf fémoral à proximité d’une région centrale chez un rat → régénération axonale dépendant de l’environnement.

Nécessité pour améliorer la régénération ?

Identifier les acteurs clés de la repousse neuronale.

e. Remyelination (Phase 2)

Pourquoi la remyélinisation est-elle importante ?

• Protège les axones d’une dégénérescence supplémentaire.

• Améliore la vitesse de conduction des signaux.

Moyens de remyélinisation ?

• Transplantation de cellules différenciables en oligodendrocytes :

  • Cellules de Schwann

  • Olfactory Ensheating Cells (OEC)

  • Neural Precursor Cells (NPC)

• Recrutement de cellules précurseurs oligodendrocytaires endogènes (OPC)

  • Favoriser différenciation vers cellules myélinisantes matures.

f. Removal (Phase 3)

Que signifie “removal” ?

Élimination des facteurs inhibiteurs (cicatrice gliale)→ nettoyage de la zone lésée.

CSPG, rôle et élimination ?

• Protéoglycanes de chondroïtine sulfate, contribuent à la cicatrice gliale, barrières à la repousse axonale.

• CSPG = noyau protéique avec une chaine latérale de chondroïtine sulfate.

• Principales cellules exprimant les CSPG : astrocytes.

• Dégradation possible par ChABC.

Autres composants à éliminer ?

• Composant de la MEC et débris de myéline → inhibent la régénération axonale.

• Techniques : anticorps neutralisants (ex. anti-NogoA).

g. Rehabilitation (Phase 3)

Objectif de la rééducation ?

• Stimuler l’activité neuronale et le système locomoteur sous le site de la lésion.

Méthodes principales ?

• Entraînement moteur : course, exercices physiques.

• Stimulation électrique : activateurs neuronaux implantés ou externes.

Effets observés ?

• Élagage et affinement des circuits moteurs.

• Stimulation de la production locale de neurotrophines.

• Modulation des systèmes de neurotransmetteurs.

• Amélioration de la ramification et des réseaux de relais neuronaux.

Exemple expérimental ?

Tests sur rongeurs en Suisse : exercice physique et stimulation neuronale → amélioration de la plasticité.

Conclusion des 7R combinées ?

“COMBINING FOR THE BETTER” → combinaison des phases pour maximiser récupération fonctionnelle.