Maladies neurodégénérativesLes TND se caractérisent par la perte progressive ou persistante de populations neuronales vulnérables spécifiques au sein du cerveau ou de la moelle épinière. La classification des TND peut reposer sur divers critères, notamment la distribution anatomique de la neurodégénérescence (comme les troubles extrapyramidaux, la dégénérescence frontotemporale ou les ataxies spinocérébelleuses), les anomalies moléculaires primaires (comme la β-amyloïde, les prions, la protéine tau ou l'α-synucléine) ou les principales caractéristiques cliniques (comme la maladie de Parkinson, la sclérose latérale amyotrophique et la démence). Malgré ces différences de classification et de présentation des symptômes, des maladies telles que la maladie de Parkinson (MP), la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et la maladie d'Alzheimer (MA) partagent des processus sous-jacents communs conduisant à un dysfonctionnement neuronal et à la mort cellulaire.
Alors que des millions de personnes dans le monde sont touchées par les troubles neurodégénératifs, l'Organisation mondiale de la Santé estime que d'ici 2040, ces maladies deviendront la deuxième cause de décès dans les pays développés. Bien qu'il existe divers traitements pour soulager et gérer les symptômes associés à certaines maladies, les méthodes efficaces pour ralentir ou guérir leur progression restent difficiles à mettre en œuvre. Des études récentes indiquent une évolution des paradigmes thérapeutiques, passant d'une simple prise en charge symptomatique à l'utilisation de mécanismes de protection cellulaire pour prévenir une aggravation de l'état. De nombreuses données suggèrent que le stress oxydatif et l'inflammation jouent un rôle essentiel dans la neurodégénérescence, faisant de ces mécanismes des cibles essentielles pour la protection cellulaire. Ces dernières années, la recherche fondamentale et clinique a révélé le potentiel de l'oxygénothérapie hyperbare (OHB) dans le traitement des maladies neurodégénératives.
Comprendre l'oxygénothérapie hyperbare (OHB)
L'oxygénothérapie hyperbare (OHB) consiste généralement à augmenter la pression à plus d'une atmosphère absolue (ATA) — la pression au niveau de la mer — pendant 90 à 120 minutes, nécessitant souvent plusieurs séances selon l'affection traitée. Cette pression accrue améliore l'apport d'oxygène aux cellules, ce qui stimule la prolifération des cellules souches et accélère le processus de cicatrisation grâce à certains facteurs de croissance.
À l'origine, l'application de l'OHB reposait sur la loi de Boyle-Marriott, qui postule la réduction des bulles de gaz en fonction de la pression, ainsi que les bienfaits d'une oxygénation tissulaire élevée. De nombreuses pathologies bénéficient de l'état hyperoxique induit par l'OHB, notamment les tissus nécrotiques, les lésions radiologiques, les traumatismes, les brûlures, le syndrome des loges et la gangrène gazeuse, répertoriés par l'Undersea and Hyperbaric Medical Society. L'OHB a notamment démontré son efficacité en traitement d'appoint dans divers modèles de maladies inflammatoires ou infectieuses, telles que la colite et le sepsis. Compte tenu de ses mécanismes anti-inflammatoires et oxydatifs, l'OHB offre un potentiel thérapeutique important pour les maladies neurodégénératives.
Études précliniques de l'oxygénothérapie hyperbare dans les maladies neurodégénératives : aperçu du modèle murin 3×Tg
L’une des études notablesL'étude s'est concentrée sur le modèle murin 3×Tg de la maladie d'Alzheimer (MA), qui a démontré le potentiel thérapeutique de l'OHB dans l'amélioration des déficits cognitifs. La recherche a comparé des souris mâles 3×Tg âgées de 17 mois à des souris mâles C57BL/6 âgées de 14 mois servant de témoins. L'étude a démontré que l'OHB améliorait non seulement la fonction cognitive, mais réduisait également significativement l'inflammation, la charge en plaque et la phosphorylation de Tau, un processus essentiel associé à la pathologie de la MA.
Les effets protecteurs de l'OHB ont été attribués à une diminution de la neuroinflammation. Ceci a été démontré par la réduction de la prolifération microgliale, de l'astrogliose et de la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires. Ces résultats soulignent le double rôle de l'OHB dans l'amélioration des performances cognitives tout en atténuant les processus neuro-inflammatoires associés à la maladie d'Alzheimer.
Un autre modèle préclinique a utilisé des souris 1-méthyl-4-phényl-1,2,3,6-tétrahydropyridine (MPTP) pour évaluer les mécanismes protecteurs de l'OHB sur la fonction neuronale et les capacités motrices. Les résultats ont indiqué que l'OHB contribuait à améliorer l'activité motrice et la force de préhension chez ces souris, ce qui était corrélé à une augmentation de la signalisation de la biogenèse mitochondriale, notamment par l'activation de SIRT-1, PGC-1α et TFAM. Cela souligne le rôle important de la fonction mitochondriale dans les effets neuroprotecteurs de l'OHB.
Les mécanismes de l'OHB dans les maladies neurodégénératives
Le principe sous-jacent de l'utilisation de l'OHB pour les troubles neurodégénératifs repose sur la relation entre la réduction de l'apport en oxygène et la susceptibilité aux changements neurodégénératifs. Le facteur inductible par l'hypoxie-1 (HIF-1) joue un rôle central en tant que facteur de transcription permettant l'adaptation cellulaire à une faible tension en oxygène. Il a été impliqué dans divers troubles neurodégénératifs, notamment la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, la maladie de Huntington et la SLA, ce qui en fait une cible thérapeutique cruciale.
L’âge étant un facteur de risque important pour de multiples troubles neurodégénératifs, il est essentiel d’étudier l’impact de l’OHB sur la neurobiologie du vieillissement. Des études ont montré que l’OHB peut améliorer les déficits cognitifs liés à l’âge chez les sujets âgés en bonne santé.De plus, les patients âgés présentant des troubles importants de la mémoire ont montré des améliorations cognitives et une augmentation du flux sanguin cérébral après une exposition à l’HBOT.
1. Impact de l'OHB sur l'inflammation et le stress oxydatif
L'OHB a démontré sa capacité à soulager la neuroinflammation chez les patients présentant un dysfonctionnement cérébral sévère. Elle possède la capacité de réguler négativement les cytokines pro-inflammatoires (telles que l'IL-1β, l'IL-12, le TNFα et l'IFNγ) tout en régulant positivement les cytokines anti-inflammatoires (comme l'IL-10). Certains chercheurs suggèrent que les dérivés réactifs de l'oxygène (DRO) générés par l'OHB seraient à l'origine de plusieurs effets bénéfiques de la thérapie. Par conséquent, outre son action de réduction des bulles dépendante de la pression et l'obtention d'une saturation tissulaire élevée en oxygène, les effets positifs de l'OHB dépendent en partie du rôle physiologique des DRO produits.
2. Effets de l'OHB sur l'apoptose et la neuroprotection
Des recherches ont montré que l'OHB peut réduire la phosphorylation hippocampique de la protéine kinase activée par les mitogènes (MAPK) p38, améliorant ainsi la cognition et réduisant les lésions hippocampiques. L'OHB, seule ou en association avec un extrait de Ginkgo biloba, a montré une diminution de l'expression de Bax et de l'activité de la caspase-9/3, entraînant une diminution des taux d'apoptose induite par l'aβ25-35 chez les rongeurs. De plus, une autre étude a démontré que le préconditionnement à l'OHB induisait une tolérance à l'ischémie cérébrale, avec des mécanismes impliquant une augmentation de l'expression de SIRT1, ainsi qu'une augmentation des taux de lymphome B de type 2 (Bcl-2) et une réduction de la caspase-3 active, soulignant les propriétés neuroprotectrices et anti-apoptotiques de l'OHB.
3. Influence de l'OHB sur la circulation etNeurogenèse
L'exposition des sujets à l'OHB a été associée à de multiples effets sur le système vasculaire crânien, notamment l'amélioration de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique, la promotion de l'angiogenèse et la réduction des œdèmes. Outre l'augmentation de l'apport d'oxygène aux tissus, l'OHBfavorise la formation vasculaireen activant des facteurs de transcription comme le facteur de croissance endothélial vasculaire et en stimulant la prolifération des cellules souches neurales.
4. Effets épigénétiques de l'OHB
Des études ont révélé que l’exposition des cellules endothéliales microvasculaires humaines (HMEC-1) à l’oxygène hyperbare régule de manière significative 8 101 gènes, y compris les expressions régulées à la hausse et à la baisse, mettant en évidence une augmentation de l’expression génétique associée aux voies de réponse antioxydante.
Conclusion
L'utilisation de l'OHB a connu des progrès significatifs au fil du temps, prouvant sa disponibilité, sa fiabilité et sa sécurité en pratique clinique. Bien que l'OHB ait été étudiée comme traitement hors indication pour les troubles neurodégénératifs et que des recherches aient été menées, des études rigoureuses demeurent nécessaires pour standardiser les pratiques d'OHB dans le traitement de ces affections. Des recherches supplémentaires sont essentielles pour déterminer les fréquences de traitement optimales et évaluer l'étendue des effets bénéfiques pour les patients.
En résumé, l’intersection de l’oxygène hyperbare et des maladies neurodégénératives démontre une frontière prometteuse dans les possibilités thérapeutiques, justifiant une exploration et une validation continues dans les contextes cliniques.
Date de publication : 16 mai 2025