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Une équipe de recherche du MIT a récemment mis au point un moyen de contrôler à distance la libération d’hormones produites par les glandes surrénales, comme l’adrénaline ou le cortisol, grâce à des nanoparticules magnétiques.

Cibler les canaux ioniques pour contrôler la libération des hormones

Présentées dans la revue Science Advances, ces nouvelles recherches pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre les liens entre dysfonctionnement des glandes surrénales et troubles psychiques, et par extension à développer de nouvelles thérapies pour traiter la dépression, l’anxiété et le stress post-traumatique.

« Nos travaux visent à une meilleure compréhension des troubles liés au stress et à leur éventuel traitement en modulant le fonctionnement des organes périphériques, plutôt qu’en adoptant une approche hautement invasive, ciblant le système nerveux central », explique Polina Anikeeva, co-auteure de l’étude.

Dans le cadre de leurs expériences, les scientifiques ont ciblé spécifiquement les canaux ioniques, qui régulent le flux de calcium dans les cellules surrénales. Lorsque la température augmente, les canaux ioniques acheminent davantage de calcium, ce qui se traduit par une plus grande quantité d’hormones produites. Les chercheurs ont donc décidé d’utiliser l’énergie thermique afin de contrôler leur libération.

Lorsqu’elles sont chauffées à distance à l’aide d’un faible champ magnétique, les nanoparticules (visibles dans les carrés blancs) augmentent la quantité de calcium libéré par les canaux ioniques dans les glandes surrénales, déclenchant ainsi la production d’hormones de stress comme l’adrénaline et le cortisol – © Massachusetts Institute of Technology / Science Advances Creative Commons

Une production de cortisol et de noradrénaline largement augmentée en chauffant des nanoparticules magnétiques

Pour ce faire, ils ont mis au point des nanoparticules spéciales faites de magnétite, de minuscules cristaux magnétiques composés d’oxyde fer, pouvant être injectées dans les glandes surrénales. Lors de tests en laboratoire réalisés sur des rats, les chercheurs ont pu augmenter la température des nanoparticules de 6 °C en les exposant à un faible champ magnétique. Et la chaleur dégagée s’est avérée suffisante pour augmenter le flux de calcium des canaux ioniques, sans endommager les tissus environnants.

En réponse à l’augmentation du flux de calcium, les glandes surrénales des rats ont doublé leur production de cortisol et augmenté de 25 % celle de noradrénaline, ce qui s’est également traduit par une augmentation visible du rythme cardiaque des rongeurs.

Appelés canaux TRPV1, les canaux ioniques thermosensibles ciblés par les chercheurs et leurs nouvelles nanoparticules sont présents chez la plupart des mammifères et sont liés à divers neurones, parmi lesquels figurent les nocicepteurs, ou récepteurs de la douleur.

« Pouvoir agir sur les récepteurs de la douleur avec cette technique nous permettra potentiellement de mieux la comprendre et la contrôler. Cela pourrait également ouvrir la voie à différentes applications cliniques visant à offrir une alternative aux médicaments ou aux implants pour traiter les douleurs chroniques », concluent les auteurs de l’étude.

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