La nausée est un peu une sensation fourre-tout pour le corps humain : la sensation de malaise désagréable peut nous frapper à la suite de tout, de la grossesse ou d’une migraine à la consommation d’aliments avariés ou à la chimiothérapie.
Pourtant, malgré son omniprésence, les scientifiques ne comprennent toujours pas précisément comment la nausée fonctionne au niveau mécaniste.
Aujourd’hui, une équipe de chercheurs dirigée par des biologistes cellulaires de la Harvard Medical School progresse dans l’approfondissement de notre compréhension des voies cérébrales qui contrôlent les nausées.
Dans une étude menée chez la souris et publiée le 14 juin dans Rapports de celluleles scientifiques ont décrit un mécanisme par lequel les neurones inhibiteurs d’une région spécifique du cerveau suppriment l’activité des neurones excitateurs provoquant des nausées pour atténuer les nausées.
Le travail éclaire la biologie fondamentale de la nausée. S’il est confirmé dans d’autres études chez l’animal et l’homme, il pourrait éclairer le développement de meilleurs médicaments anti-nausée.
Médiateur du mal-être
Les nausées ont évolué pour nous aider à survivre en provoquant des vomissements lorsque nous ingérons des toxines ou contractons une infection. Cependant, les nausées peuvent devenir un problème majeur lorsqu’elles surviennent dans d’autres contextes, par exemple pendant la grossesse ou comme effet secondaire de traitements contre le cancer ou le diabète. S’ils ne sont pas traités, des vomissements incontrôlés peuvent entraîner des déséquilibres électrolytiques et, dans de rares cas, une déshydratation potentiellement mortelle. Les médicaments actuels contre les nausées associées à ces conditions ne sont pas si efficaces, en grande partie parce que les scientifiques n’ont pas une compréhension détaillée de la façon dont le cerveau produit la sensation.
“Nous ne pouvons pas vraiment développer de meilleures stratégies de traitement tant que nous ne connaissons pas le mécanisme de la nausée”, a déclaré l’auteur principal Chuchu Zhang, chercheur en biologie cellulaire au HMS.
Zhang et l’auteur principal Stephen Liberles, professeur de biologie cellulaire à l’Institut Blavatnik du HMS, étudient une région du tronc cérébral appelée zone postrema qui semble être impliquée dans les nausées.
Des recherches antérieures ont montré que la stimulation de cette région du cerveau induit des vomissements, tandis que sa désactivation réduit les nausées, “mais son rôle dans les nausées n’était pas connu, nous avons donc pensé que ce serait un bon point de départ”, a déclaré Zhang.
Dans une étude de 2020 en Neurone, Zhang et Liberles ont identifié des neurones excitateurs dans l’area postrema qui provoquent des nausées, ainsi que leurs récepteurs associés. Plus précisément, ils ont caractérisé les neurones qui expriment le récepteur du GLP1, une protéine liée à la glycémie et au contrôle de l’appétit. Ce récepteur, ont-ils noté, est une cible commune pour les médicaments contre le diabète, pour lesquels la nausée est un effet secondaire majeur.
Lorsque les neurones dotés de récepteurs GLP1 ont été activés, les souris ont montré des signes de nausée, et lorsque les neurones ont été désactivés, les comportements de nausée ont cessé. L’équipe a également cartographié ces neurones provoquant des nausées, situés à l’extérieur de la barrière hémato-encéphalique, ce qui leur permet de détecter facilement les toxines dans le sang.
“Comprendre quels récepteurs sont exprimés dans la zone postrema nous indique quels types de voies peuvent être impliquées dans la signalisation des nausées”, a déclaré Zhang.
“Une approche traditionnelle pour intervenir dans les nausées consiste à bloquer ces voies de signalisation à l’aide d’inhibiteurs pharmacologiques”, a ajouté Liberles.
Cependant, les chercheurs se sont demandé s’il pouvait y avoir un autre moyen de réduire les nausées, un qui se concentre plutôt sur les neurones inhibiteurs qui suppriment les neurones excitateurs dans l’area postrema.
Une voie alternative
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont exploré la structure et la fonction des neurones inhibiteurs dans la zone postrema. La cartographie de ces neurones a révélé qu’ils forment un réseau dense qui se connecte aux neurones excitateurs voisins. Lorsque les chercheurs ont activé ces neurones inhibiteurs, les souris ont arrêté les comportements nauséeux qui sont généralement causés par les neurones excitateurs.
En approfondissant, l’équipe a identifié trois types de neurones inhibiteurs dans l’area postrema. L’un de ces types exprime un récepteur du GIP, une petite protéine libérée par le système digestif après avoir mangé, stimulant la libération d’insuline pour contrôler la glycémie.
“Nous étions curieux de savoir si cette population de neurones inhibiteurs marqués par le récepteur du GIP pouvait être manipulée pour supprimer le comportement nauséeux, et comment ce mécanisme fonctionne”, a déclaré Zhang.
Lorsque les chercheurs ont utilisé le GIP pour activer ces neurones inhibiteurs, les courants inhibiteurs provoqués par le messager chimique GABA se sont dirigés vers les neurones excitateurs voisins, réduisant leur activité. Sur le plan comportemental, donner aux souris du GIP pour activer ces neurones inhibiteurs a éliminé les comportements nauséeux. D’un autre côté, lorsque les neurones inhibiteurs ont été détruits, les souris ont continué à montrer des signes de nausée, même après avoir reçu du GIP.
Parce que les souris ne vomissent pas, a noté Zhang, l’étude s’est appuyée sur l’observation de la présence de comportements évocateurs de nausées, comme éviter les substances toxiques. Étant donné que les mêmes voies cérébrales existent chez l’homme, les chercheurs affirment que le mécanisme est probablement conservé.
“En identifiant les neurones inhibiteurs qui suppriment les nausées dans une région du cerveau pharmacologiquement accessible, nous pouvons simplement engager ces neurones pour contrer les réponses aux nausées”, a expliqué Liberles.
“Les neurones inhibiteurs du tronc cérébral dans l’area postrema sont potentiellement une grande cible clinique pour le développement de médicaments anti-nausées”, a ajouté Zhang. “C’est définitivement une nouvelle stratégie pour développer des traitements anti-nausées.”
Le GIP est déjà à l’étude en tant que traitement potentiel des nausées, a déclaré Zhang. En fait, des recherches préliminaires ont montré que l’administration de GIP ou l’activation des récepteurs GIP peut réduire les nausées chez les animaux qui vomissent, notamment les furets, les chiens et les musaraignes. Les scientifiques travaillent actuellement sur l’intégration du GIP dans les traitements du diabète qui ciblent les récepteurs GLP1, dans le but de réduire les nausées comme effet secondaire.
Zhang et Liberles prévoient de continuer à explorer la biologie fondamentale de la nausée, y compris comment ces neurones inhibiteurs du cerveau sont naturellement activés et quelles autres régions du cerveau sont impliquées dans le contrôle de leur activité. L’équipe souhaite également étudier d’autres récepteurs exprimés par les neurones inhibiteurs et les divers facteurs de signalisation qui les engagent.
“Parce qu’il existe différentes manières de déclencher des nausées, il existe probablement différents récepteurs et facteurs de signalisation impliqués qui pourraient être utilisés comme cibles médicamenteuses pour supprimer les nausées.” dit Zhang. “Nous voulons en savoir plus sur les divers mécanismes de la nausée afin de pouvoir développer des stratégies de traitement encore meilleures adaptées à des conditions spécifiques.”
