Le lactate : un nouvel espoir dans le traitement de l’hypoxie-ischémie du nouveau-né ?

Publication de chercheurs de l’équipe « Métabolisme et RMN » du Centre de Résonance Magnétique des Systèmes Biologiques (Université de Bordeaux).

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Aujourd’hui encore, le lactate est considéré par beaucoup comme un déchet de l’organisme, un métabolite « poubelle », trop souvent associé à l’effet Warburg. En clinique, et plus particulièrement en neurologie, le lactate est d’ailleurs un marqueur classique de mauvais pronostic. Cependant, il a été montré que le lactate peut être un excellent substrat neuronal, et, dans ce contexte, des scientifiques du CRMSB de Bordeaux (UMR5536) ont montré que l’injection de lactate permettait de réduire les lésions cérébrales après un accident d’hypoxie-ischémie néonatale (modèle chez le raton). De façon surprenante, le glucose et le pyruvate ne le permettent pas. Après seulement trois injections de lactate (3, 24 et 48h après l’accident d’hypoxie-ischémie), les tests de comportement effectués sur ces ratons (de P8 à P45) montrent une récupération des fonctions sensori-motrices et cognitives testées. Ces résultats ouvrent une perspective de thérapie encouragante pour les nouveau-nés ayant subit une hypoxie-ischémie à la naissance (une des principales causes de mortalité néonatale et de troubles neurologiques à long terme) et pour lesquels aucun traitement pharmacologique n’est proposé à l’heure actuelle.

En 1994, il a été propose par Pellerin et Magistretti que le glucose, lors de l’activation cérébrale, serait capté par les astrocytes où il serait transformé en lactate puis transféré aux neurones. Il serait utilisé comme substrat oxidatif. Cet échange métabolique entre neurones et astroytes fut appelé ANSLH, pour Astrocyte-Neuron Lactate Shuttle Hypothesis (Pellerin et Magistretti, PNAS 1994). Après avoir travaillé pendant plus de 20 ans pour démontrer le rôle majeur de cette navette lactate entre astrocytes et neurones et son existence in vivo, ces scientifiques ont montré que le lactate pouvait être neuroprotecteur après un accident d’hypoxie-ischémie néonatale. L’hypothèse posée est que le lactate, administré après l’hypoxie-ischémie, et donc en condition de reperfusion, serait utilisé comme substrat energétique préférentiel par les neurones. Le glucose serait alors « économisé » et utilisé dans la voie des pentoses phosphate (plutôt que via la glycolyse), voie métabolique très importante dans la lutte contre les radicaux libres de l’oxygène (ou ROS), très délétères pour la cellule.

Ces travaux, parus le 24 mars dans JCBFM (https://doi.org/10.1177/0271678X20908355), donnent un espoir pour une potentielle thérapie dans le cadre de l’hypoxie-ischémie néonatale, cause majeure de mortalité et de handicaps chez les nouveau-nés, et pour lesquels aucun traitement pharmacologique n’existe à l’heure actuelle.

Figure : (A) IRM de diffusion: les IRM montrent le cerveau des ratons 3h après le début de l’accident d’HI (la lésion apparaît en hypersignal). (B) Quantification du volume total de la lésion, en % du volume du cerveau, 3h après l’HI. (C) Test reflexe du redressement du raton. (D) Test de reconnaissance du nouvel objet. HI-C : raton contrôle ayant subit une HI; HI-L, HI-G et HI-P: raton ayant subit une HI puis une injection i.p. de lactate, glucose ou pyruvate, respectivement. HI-3L: raton ayant subit une HI puis trois injections de lactate (à 3h, 24h et 48h post-ischémie).

Ces travaux ont également fait l’objet d’un travail de communication au grand public avec la création de planches de bandes-dessinées, en collaboration avec l’artiste Matyo (http://www.matyo.com/), avec le soutien financier du LabEx TRAIL.

Ces travaux ont été réalisés par l’équipe « Métabolisme et RMN », dirigée par Anne-Karine Bouzier-Sore, DR CNRS, DUA CRMSB, UMR5536, CNRS/Université de Bordeaux, et soutenus par une ANR PRCI Franco-suisse (ANR-15-CE37-0012 ; FNS n° 310030E-164271), par l’IdEx (Chair internationale de Luc Pellerin, ANR-10-IDEX-03-02) et par le LabEx TRAIL (Translational Research and Advanced Imaging Laboratory, ANR-10-LABX-57). Le LabEx TRAIL a également permis le soutien financier du travail avec l’artiste Matyo pour la création d’une BD à visée grand public.

Reference

Neuroprotective role of lactate in rat neonatal hypoxia-ischemia
Hélène Roumes, Ursule Dumont, Stéphane Sanchez, Leslie Mazuel, Jordy Blanc, Gérard Raffard, Jean-François Chateil, Luc Pellerin, Anne-Karine Bouzier-Sore. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 2020, March 24.
https://doi.org/10.1177/0271678X20908355

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Contact

Anne-Karine Bouzier-Sore, UMR5536, CRMSB

https://www.rmsb.u-bordeaux.fr/fr/la-recherche/programmes-scientifiquesrmnmetabolisme/

Publication: 26/03/20
Mise à jour: 27/04/21