Chez la souris et le porcelet, une pression répétée sur l’os de la jambe a amélioré la survie et la récupération après une lésion cérébrale. Une communication inattendue entre l’os et le cerveau, qui passerait par le sang.
Un indice clinique à l’origine d’une expérience inattendue
Les médecins savent de longue date que les fractures peuvent guérir anormalement vite chez certains patients victimes d’une lésion cérébrale grave, au point que de l’os se forme parfois dans des tissus mous où il ne devrait pas apparaître. Ce constat suggère qu’un cerveau lésé peut envoyer des signaux capables de modifier l’os. Une équipe de chercheurs chinois a renversé la question : si le cerveau peut agir sur l’os, l’os pourrait-il, en retour, envoyer des signaux utiles au cerveau ?
Pour le vérifier, les chercheurs ont utilisé un dispositif appliquant une pression douce et précisément contrôlée sur le tibia de souris et de porcelets miniatures, à raison de 300 compressions par séance, deux fois par seconde, cinq jours par semaine.
Une meilleure survie et une récupération facilitée chez l’animal
Chez les souris traitées après une lésion cérébrale, les tests de mobilité ont été réussis plus rapidement, et les performances dans un labyrinthe aquatique, qui évalue la mémoire d’un emplacement caché, se sont améliorées. Davantage d’animaux ont survécu à des lésions cérébrales sévères, leurs zones cérébrales endommagées étaient plus réduites, un nombre plus élevé de neurones restait vivant, et l’inflammation à long terme diminuait. Des marqueurs liés à la formation de nouveaux neurones augmentaient également.
Restait à prouver que ces effets venaient bien de l’os, et non des muscles, des nerfs ou de la circulation sanguine également sollicités par la pression sur la jambe. La réponse semble résider dans des cellules présentes au cœur de l’os, qui détectent le mouvement et la pression avant de libérer des signaux chimiques. Les chercheurs se sont intéressés à PIEZO1, un capteur sensible à la pression situé dans ces cellules osseuses. Lorsqu’ils l’ont désactivé chez la souris, comprimer le tibia ne protégeait plus le cerveau de la même façon, ce qui indique que les cellules osseuses doivent elles-mêmes détecter la pression pour que les bénéfices apparaissent.
Pour confirmer que le signal transitait par le sang, l’équipe a prélevé le sérum de souris dont le tibia avait été comprimé, puis l’a injecté à des souris cérébro-lésées n’ayant pas reçu le traitement. Comparées aux souris témoins, celles ayant reçu ce sérum présentaient une perte neuronale moindre. Le bénéfice ne provenait donc pas uniquement de la pression physique sur la jambe : la réponse de l’os semblait produire des signaux circulant dans le sang jusqu’au cerveau. Plusieurs substances liées à la protection des neurones, à la réduction de l’inflammation et à la réparation tissulaire augmentaient après le traitement, sans qu’une seule molécule ne semble à elle seule responsable de l’effet.
Des résultats confirmés chez un animal plus proche de l’humain
L’équipe a ensuite testé la méthode sur des porcelets miniatures de quatre mois, dont le cerveau, plus volumineux que celui de la souris, constitue un meilleur modèle de la physiologie cérébrale humaine. Après une lésion cérébrale contrôlée, six animaux ont reçu une pression sur le tibia et six autres non. Les porcelets traités ont survécu plus longtemps et obtenu de meilleurs résultats aux tests comportementaux, avec des zones cérébrales endommagées plus réduites, davantage de neurones préservés et une hausse des substances liées à la protection et à la réparation cérébrales dans leur sang. Quatre semaines plus tard, l’examen du tibia, du genou et du cartilage des animaux n’a révélé aucun dommage apparent.
Ces résultats appellent cependant la prudence. Le groupe de porcelets lésés ne comptait que six animaux par condition, et tous les animaux, souris comme porcelets, étaient des mâles, ce qui laisse ouverte la question d’une éventuelle différence chez les femelles. Les lésions cérébrales ont par ailleurs été provoquées en conditions de laboratoire contrôlées, alors que les lésions cérébrales humaines varient considérablement en localisation, en gravité et en conséquences. Les chercheurs ignorent encore dans quel délai la pression doit être appliquée après la lésion, combien de temps durent ses bénéfices apparents, et quels signaux sanguins comptent le plus.
Ces résultats ne signifient en aucun cas qu’il faille comprimer la jambe d’une personne après un traumatisme crânien, qui reste une urgence médicale nécessitant une prise en charge professionnelle. Ils ouvrent en revanche une piste de recherche inédite : l’os, loin d’être une simple structure inerte, pourrait détecter une contrainte mécanique et envoyer des messages chimiques capables de protéger des organes distants comme le cerveau. Si de futurs travaux confirment ce lien, des dispositifs stimulant l’os en toute sécurité ou des traitements inspirés des substances protectrices qu’il produit pourraient être explorés, sans qu’aucune de ces deux pistes ne soit aujourd’hui prête pour les patients.
