La sclérose en plaques (SEP) est une maladie inflammatoire chronique caractérisée par une démyélinisation qui touche environ 2,5 millions de personnes dans le monde. La majorité des personnes diagnostiquées avec la SEP présentent une évolution cyclique de la maladie. Au cours de la phase récurrente, l’inflammation aiguë entraîne la perte inévitable de myéline et d’axones. À l’inverse, pendant la rémission, les lésions de démyélinisation peuvent être réparées par la remyélinisation, fournissant un soutien trophique aux axones et empêchant la perte progressive d’axones1. L’échec de la remyélinisation survient aux stades chroniques de la SP et entraîne une dégénérescence axonale progressive2.
Le processus de remyélinisation est fortement corrélé avec les cellules précurseurs d’oligodendrocytes (OPC), impliquant la prolifération et la migration des OPC pour se différencier en oligodendrocytes (OL) matures, qui sont les cellules formant la myéline dans le système nerveux central (SNC)3. Dans les premiers stades de la maladie, le nombre de nouveaux OL générés par les OPC autour des lésions démyélinisées est relativement préservé et peut favoriser avec succès la remyélinisation4. Cependant, au cours des stades avancés de la SEP, la migration et la différenciation inadéquates des OPC entraînent une réduction des nouvelles OL et une altération de la remyélinisation5, entraînant ainsi une dégénérescence nerveuse et une accumulation d’invalidité.
Deux hypothèses ont été proposées pour expliquer la neurodégénérescence dans la SP. L’hypothèse extrinsèque suggère que la réponse immunitaire initiée par les lymphocytes T activés provoque une démyélinisation ainsi qu’une neurodégénérescence6. Le modèle intrinsèque, cependant, suggère que les anomalies intrinsèques dans les OPC7, les OL8 et d’autres cellules du SNC peuvent contribuer à la neurodégénérescence. Auparavant, on considérait que le modèle intrinsèque ne s’appliquait qu’aux stades plus avancés de la SP, comme la SP progressive primaire ou secondaire (SPPP et SPPS). Néanmoins, une neurodégénérescence indépendante de l’inflammation ou de la rechute a récemment été observée dans la SEP-RR 9,10, ce qui suggère que des anomalies cellulaires intrinsèques peuvent être impliquées à tous les stades de la maladie, y compris la SEP-RR.
De plus, la ferroptose, une voie de mort cellulaire distinctive liée à des perturbations métaboliques lipidiques médiées par le fer, joue un rôle central dans la neurodégénérescence. Cette voie implique un déséquilibre des états redox intracellulaires induit par un excès de fer, conduisant à l’accumulation de peroxyde lipidique et à la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS), entraînant finalement la mort cellulaire oxydative11. Les maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson et la maladie de Huntington proviennent souvent de dommages oxydatifs aux cellules neuronales, qui sont fréquemment déclenchés par des concentrations de fer inhabituellement élevées dans les lésions. Dans le cas de la SP, la vulnérabilité accrue aux dommages oxydatifs, combinée à un dysfonctionnement mitochondrial dû à la teneur élevée en lipides et à la consommation d’oxygène des cellules du SNC, favorise la peroxydation des lipides, un facteur critique de la ferroptose. Les OL sont sensibles à la peroxydation lipidique, une caractéristique essentielle de la ferroptose12. Le dépôt de fer près des lésions inflammatoires de la colonne vertébrale13 et la vulnérabilité des OL à la peroxydation lipidique14 et aux radicaux libres15 mettent en évidence la sensibilité de la SEP à la ferroptose.
L’hypoxie est un autre facteur critique de la pathogenèse de la SP, qui contribue à la perte d’oligodendrocytes. Les signes de lésions semblables à l’hypoxie et la production de ROS et d’oxyde d’azote (NO) dans les lésions aiguës de la SEP indiquent que ces facteurs de stress peuvent précipiter le dysfonctionnement mitochondrial et les déficits énergétiques qui en découlent16. Ce stress métabolique affecte non seulement les OL, mais altère également les axones voisins par le biais d’un transfert d’énergie perturbé17, car les canaux myéliniques transmettent l’énergie entre la gaine de myéline et les espaces péri-axonaux.
Les OPC et les OL primaires du SNC sont extrêmement difficiles d’accès chez les patients atteints de SEP. Par conséquent, les OPC et les OL humains dérivés de cellules souches pluripotentes induites (CSPi) sont apparus comme des outils prometteurs pour étudier les troubles intrinsèques de la SP. À la lumière des rôles cruciaux de la ferroptose et de l’hypoxie dans la pathogenèse de la SP et de leur impact sur la lignée des oligodendrocytes, cette étude a utilisé l’analyse pondérée des réseaux de coexpression génique (WGCNA) pour extraire des informations de module18 et pour élucider les modèles d’expression génique associés à ces phénomènes dans la SP. En examinant les coefficients de corrélation entre les gènes, nous sommes en mesure d’identifier des réseaux ou des modules de coexpression identiques ou similaires, ce qui met en lumière de nouveaux biomarqueurs ou des cibles thérapeutiques potentielles pour la SP. De plus, en mettant l’accent sur les facteurs de transcription (TF) qui régulent les gènes critiques, cette étude jette les bases d’une exploration plus approfondie des mécanismes et des stratégies d’intervention potentielles dans le domaine de la SP.