La vitamine D au secours du traumatisme médullaire : un espoir à confirmer

Repairing the spinal cord with vitamin D: a promising strategy

¹ Aix-Marseille Université, CNRS, NICN UMR 7259, 13344 Marseille, France
² Aix-Marseille Université, CNRS UMR 7287, 13288 Marseille, France

Auteur correspondant : François Féron, francois.feron@univ-amu.fr

Reçu : 4 Avril 2014

Résumé

En 2014, sera lancé le premier essai clinique randomisé, contrôlé, en double aveugle, de phase II, destineéà´valuer l’efficacité thérapeutique du cholécalciférol (vitamine D₃) chez des personnes tétraplégiques. Cette intervention clinique fait suite à plusieurs études montrant qu’une supplémentation en vitamine D améliore la récupération fonctionnelle chez des rats ayant subi un traumatisme nerveux. Dans un premier temps, nous avons utilisé un modèle de lésion du système nerveux périphérique pour apporter la « preuve de principe » de l’efficacité de la vitamine D. Nous avons d’abord montré, chez le rat, que l’ergocalciférol (vitamine D₂) augmente le nombre et le diamètre d’axones néo-formés et améliore la réponse des fibres afférentes métabosensibles issues du muscle tibial, dans un modèle de transsection avec suture inversée du nerf péronier. Ensuite, nous avons comparé vitamine D₂ et vitamine D₃ et démontré que cette dernière est plus efficace. À la dose de 500 UI/kg/jour, la vitamine D₃ induit une récupération fonctionnelle remarquable, une augmentation du nombre d’axones préservés et un accroissement de la myélinisation. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés aux traumatismes de la moelle épinière. Nous avons démontré que, trois mois après une compression de la moelle épinière au niveau thoracique T10, la vitamine D₃, délivrée à la dose de 200 UI/kg/jour, améliore la fréquence ventilatoire et la spasticité. Ensuite, lors d’une seconde étude avec hémisection au niveau cervical C2, nous avons observé, trois mois après le traumatisme, que la vitamine D₃, administrée à la dose de 500 UI/kg/jour, accroît le nombre de fibres traversant le site de lésion et induit une amélioration de la locomotion et de la spasticité. Toutefois, ces résultats bénéfiques sont moindres si la vitamine D est fournie une semaine après le traumatisme au lieu du lendemain.

Abstract

In 2014, a phase II randomised, double blind clinical trial assessing the efficacy of cholecalciferol (vitamin D₃) in patients with a cervical trauma will be set up. This trial stems from previous studies showing that vitamin D supplementation improves functional recovery in rat models of peripheral or central nerve injury. In a first series of experiments, we used a rat model of peripheral nerve trauma to demonstrate the therapeutic efficiency of vitamin D. We first demonstrated that ergocalciferol (vitamin D₂) increases the number and the diameter of newly formed axons and improves the response of metabosensitive fibers from tibialis muscle, in a model of transected peroneal nerve. Then, we compared vitamin D₂ and vitamin D₃ and observed that the latter is more efficient. At the dose of 500 IU/kg/day, vitamin D₃ induces a dramatic functional recovery. We also demonstrated that vitamin D₃ increases the number of preserved or newly formed axons in the proximal end, the mean axon diameter in the distal end, neurite myelination in both the distal and proximal ends as well as the expression of genes involved in axogenesis and myelination. In parallel, we assessed the therapeutic role of vitamin D on the central nervous system. In a first study, using a rat model of spinal cord compression at the T10 thoracic level, we delivered vitamin D₃ (cholecalciferol) orally at the dose of 50 IU/kg/day or 200 IU/kg/day. When compared to control animals, vitamin D-treated rats displayed, three months after injury, a significant improvement of ventilatory frequency and a reduction of H reflex indicating functional improvements at three months post-injury. In a second study, we used a rat model of cervical hemisection (C2) with a higher dose of oral vitamin D₃ (500 IU/kg/day) delivered weekly, during 12 weeks. We observed an improved locomotor recovery, a reduced spasticity and a significantly higher rate of axons crossing the lesion site in treated animals. However, it must be pointed out that the functional improvement is reduced when vitamin D is provided one week after the trauma.