Soigner un cerveau à l'aide d'un caisson hyperbare
Le professeur Shai Efrati dirige actuellement l'un des plus grands centres d'oxygénothérapie hyperbare du monde : The Sagol Center.
Il a lancé un programme de recherche axé sur les effets biologiques de l'oxygénothérapie hyperbare et plus particulièrement sur la neuroplasticité cérébrale (régénération des tissus cérébraux endommagés).
Dans cette vidéo, il nous explique très simplement comment et pourquoi cela fonctionne.
La suite de l'article est une transcription de cette vidéo.
Shai Efrati nous explique comment soigner un cerveau grâce à l'oxygénothérapie hyperbare
Bonjour à tous, je suis très heureux d'être ici. Avant de commencer de parler de notre nouvelle approche thérapeutique, nous devons d'abord comprendre ce que nous traitons... Et c'est pour cela, que nous devrions regarder la cible.
Vous pouvez voir sur le côté droit l'univers. C'est gros. C'est en fait énorme. Il nous sera très difficile de comprendre, tous les différents ingrédients et toutes les différentes connexions que nous avons dans ce grand univers.
À gauche nous voyons le cerveau. Une cellule neuronale. Et en la regardant, on peut dire que c'est énorme.
Il est difficile de comprendre toutes les interactions entre les différents éléments de ce système.
La question principale, pour moi en tant que physicien, quand je veux faire quelque chose qui s'applique au patient. Comment pouvons-nous simplifier un système biologique aussi complexe. Et afin de simplifier les choses, nous pouvons regarder ceci. Et je suis désolé pour les photos :
À droite que voit-on ? C'est la même chose. droite, nous voyons une blessure classique. Une blessure que nous connaissons tous. Si nous regardons la partie déformée du pied, nous pouvons voir un tissu nécrotique. Un tissu totalement perdu. Nous ne pouvons pas guérir ce tissu. Il va tomber. Mais à proximité de celui-ci, nous pouvons voir des tissus endommagés. Mais pas complètement morts. Et si nous apportons une bonne oxygénation et des cellules souches, ce tissu pourrait guérir.
À gauche que voit-on ? C'est la même chose. On voit une plaie et au centre de la plaie, on voit un tissu nécrotique qui est totalement perdu. Et entourant ce tissu nécrotique, on voit du tissu auquel, si nous apportons une bonne oxygénation et des cellule souche, ce tissu peut guérir.
Quelle est la principale différence entre les deux ? La principale différence est que la blessure à la jambe, nous la voyons, nous comprenons à quoi nous avons affaire. Mais la blessure ici en faut (ndlr : montre sa tête) , c'est de la haute technologie. On regarde le scanner, on regarde l'IRM. On parle du cerveau comme quelque chose de mystique. Cognitif... mémoire... personnalité… C'est un tissu !
Et aujourd'hui, il est tout à fait clair pour nous que les choses de base qui sont nécessaires pour réparer, pour guérir une blessure périphérique, sont les mêmes éléments de base dont nous avons besoin pour guérir les blessures que nous avons ici, en haut (ndlr : montre sa tête).
Les quatre principales choses dont nous avons besoin, comme base pour tout processus de guérison.
- Incluant l'énergie car bien sûr, si nous n'avons pas suffisamment d'oxygène dans les tissus, rien ne se passera.
- Nous avons besoin d'un déclencheur. Pour tout processus de régénération, nous avons besoin d'un déclencheur pour le démarrer.
- Nous avons besoin de cellules souches.
- Et nous avons besoin d'angiogenèse, génération de nouveaux vaisseaux sanguins.
Et je vais dire quelques mots de chacun.
L'oxygène (énergie)
En ce qui concerne le cerveau, c'est 2% de notre corps mais il consomme plus de 20% de la demande totale en oxygène de tout le corps. À chaque instant, le cerveau utilise tout l'oxygène qui lui est fourni. Et tout ce que le cerveau a à faire, c'est de faire une préférence. Où doit aller l'oxygène maintenant, quelle est la partie la plus importante pour le moment. Donc si je bouge la main, la perfusion ira plus vers la partie qui est responsable du mouvement moteur de la main. Si c'est la jambe, ce sera la partie de la jambe. On peut voir la perfusion part IRM.
Nous connaissons tous cela, dans nos routines. Quand je conduis et que je téléphone en même temps. Je rate le virage. C'est une limitation physiologique. Pourquoi je rate le virage ? Parce que maintenant, la perfusion est principalement transférée à la partie qui est responsable de la discussion et moins pour la conduite, donc je vais manquer le virage. Afin de comprendre si l'oxygène est bien un facteur limitant, pour l'activité cérébrale d'un être humain en bonne santé, nous utilisons ceci : notre centre hyperbare. Voilà à quoi ça ressemble :
C'est assez différent de ce que vous pouvez penser. Nous pouvons placer les patients à l'intérieur et jouer avec la pression et les gaz. C'est mon terrain de jeu. J'aime ça. Nous y avons enfermés des étudiants en neurophysiologie, qui sont considérés comme très intelligents et nous leur avons demandé de faire du multitâche. De faire une fonction motrice, en même temps qu'une fonction cognitive. Ce n'est pas simple à faire en même temps. Nous leur avons demandé de faire ça en conditions "normales" et aussi sous oxygène hyperbare.
Nous pouvons voir clairement que, même en bonne santé, un cerveau sain et fonctionnel, lorsque nous augmentons la quantité d'oxygène (ndlr : en conditions hyperbare) notre capacité à accomplir une tâche plus complexe est significativement améliorée. Inutile de dire ce qui se passe lorsque nous avons une pathologie cérébrale. Donc nous avons notre premier élément de base.
L'hypoxie (le déclencheur)
Le suivant est : "le déclencheur". Si vous voulez initier quelque chose, nous devons le déclencher. Et le déclencheur le plus puissant de notre corps, pour le processus de régénération, c'est l'hypoxie. L'hypoxie a fait l'actualité au cours des deux dernières semaines, car il y a 3 lauréats du prix Nobel concernant la cascade de facteurs induits par l'hypoxie.
Lorsque nous avons une hypoxie, le HIF (Hypoxia-Inducible Factor) augmente.
Le HIF est un facteur de transcription et lorsqu'il activé, de nombreux gènes, en aval de la cascade, seront des régulateurs. Entre autres, nous avons par exemple le VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor). Nous aurons de nouveaux vaisseaux sanguins qui seront générés. Il se trouve que le corps ne ressent pas réellement la valeur absolue de l'oxygène. Le corps ressent la fluctuation au niveau cellulaire.
Comme l'hypoxie est dangereuse, nous plaçons le patient dans le caisson hyperbare, nous augmentons l'oxygène à un niveau très élevé, puis nous le diminuons rapidement en leur demandant de retirer leur masque puis de le remettre. En faisant cette fluctuation, le corps ressent ce déclin (hyperoxie vers normoxie) comme une hypoxie. Et ainsi nous induisons le HIF. Nous appelons cela le paradoxe hyperoxique-hypoxique. Au niveau cellulaire, nous pouvons voir que lorsque nous faisons cela, la cellule réagit en augmentant le HIF.
Nous pouvons aussi le constater au niveau des tissus, sur ce cerveau de rat, nous pouvons voir l'induction du HIF.
Nous le constatons aussi chez les humains, avec un traitement répétable. Après 30 séances et 60 séances, l'environnement extérieur est perçu comme une hypoxie même si nous ne sommes pas en hypoxie. Donc nous avons donc le HIF.
Les cellules souches
Une autre chose dont nous avons besoin : les cellules souches. Je n'ai pas besoin de vous expliquer les cellules souches, je joue beaucoup avec elles dans notre labo. Nous avons pensé à amener les cellules souches au niveau supérieur. Au lieu de les extraire et de les injecter. Pour stimuler le corps, à produire des cellules souches. Comment fait-on cela ? Encore une fois, avec la fluctuation ! Oxygène élevé, puis déclin rapide vers la normale. En faisant cela, vous pouvez voir l'augmentation spectaculaire des cellules souches hématopoïétiques, que nous mesurons dans un échantillon de sang.
Et la chose la plus excitante, pour la première fois, on constate que nous pouvons également déclencher la prolifération des cellules souches mésenchymateuses chez l'humain.
Les cellules souches mésenchymateuses sont les cellules que nous avons dans le tissu. Nous pouvons les faire proliférer au point de les détecter dans le sang.
Que se passera-t-il si nous prenions la meilleure plante du monde, et la plantions dans le désert sur l'image de gauche ? Probablement pas grand-chose, elle mourra. Mais si nous prenons cette plante et la plaçons dans un bon terrain avec suffisamment d'eau, elle poussera et proliférera. Ainsi il ne suffit pas de prendre les cellules souches, surtout si nous avons affaire à un tissu endommagé.
À gauche, vous pouvez voir un tissu avec une perfusion normale. Ce n'est pas un tissu endommagé.
Nous avons des dommages dans un tissu relativement hypoperfusé (ndlr : à droite), où nous n'avons pas suffisamment d'oxygène. Nous n'avons pas assez d'eau pour les plantes. Dans ce cas, si vous placez les cellules souches ici, il leur sera très difficile de se développer.
En plaçant ce tissu dans un environnement hyperbare d'oxygène, nous pouvons augmenter l'oxygène dissous dans le sang à un niveau tel, que nous n'avons plus besoin de globules rouges. Une fois que nous allons au-dessus de 2 atmosphères, la quantité d'oxygène dissous dans le sang est suffisante pour toute la demande d'énergie. Ainsi, le sang (l'oxygène) va par diffusion même jusqu'à un tissu endommagé mal perfusé.
L'angiogenèse
C'est bien, mais si nous voulons faire quelque chose de persistant nous avons besoin d'angiogenèse.
Et pour l'angiogenèse, nous aurons besoin de cellules souches d'un déclencheur et d'énergie. Donc nous avons tout !
Et en effet, nous pouvons voir clairement l'angiogenèse générée.
Il s'agit d'un rat spécial AVC (Accident Vasculaire Cérébral) (ndlr: une race de rat de laboratoire spécialement modifié pour avoir un AVC).
Nous pouvons le voir encore plus beau, comme vous pouvez le voir ici dans notre colonie de rats vieillissants normalement.
Nous avons une colonie de rats vieillissants dans notre laboratoire et nous pouvons voir qu'en leur induisant l'hyperbare… non pas l'hyperbare… c'est la fluctuation que nous générons avec l'oxygène. Nous pouvons stimuler l'angiogenèse dans le cerveau.
On peut le voir aussi chez l'humain, en utilisant l'IRM de perfusion :
Nous pouvons voir le changement, au niveau du flux sanguin cérébral et du volume sanguin cérébral. Et cela signifie que nous pouvons réellement générer l'angiogenèse dans le cerveau humain.
L'imagerie cérébrale
Donc maintenant nous avons tout : l'énergie, le déclencheur, les cellules souches et l'angiogenèse.
Donc la prochaine question importante est : quelle est la plaie optimale? Comment sélectionner la plaie optimale qui conviendra à ce traitement ? Pour ce faire, nous avons besoin d'une bonne imagerie cérébrale.
Nous avons besoin d'une imagerie qui combine l'imagerie anatomique et métabolique du cerveau. Et c'est ce que nous faisons ici. Nous combinons le SPECT avec l'IRM, tout en simplifiant les choses pour les physiciens. Nous ne sommes pas très intelligents, surtout celui qui se trouvent face à vous. J'ai besoin que ce soit simplifié. Et nous utilisons des couleurs :
- En bleu, nous marquons la zone nécrotique, qui est complètement morte.
- Le vert est le dysfonctionnement métabolique.
- Le rouge est le tissu pleinement fonctionnel.
Vous pouvez voir clairement que le bleu reste bleu, ce qui est nécrotique reste nécrotique. Mais le vert, le tissu dysfonctionnel métabolique peut être rajeuni et régénéré.
La présentation clinique suivra la partie qui a été guérie. Donc si c'est la partie responsable de la main, la main bougera. Si c'est celle de la jambe, la jambe bougera.
Et la chose importante, c'est qu'on peut prévoir les résultats avec le patient. On peut lui dire : "Je ne pense pas que votre jambe va bouger, mais je pense que vous allez parler à nouveau". "Est-ce que ça vous va ? Oui ou non ?"
Il peut dire oui ou non. S'il dit oui, sa femme peut refuser : "je ne veux pas qu'il parle !". C'est un autre problème. C'est très excitant à voir et d'en discuter avec le patient. Mais c'est notre métier.
Voici un autre exemple classique : une victime d'AVC qui ne peut pas bouger la main et la jambe. Et voyez sur la ligne supérieure, à gauche, le tissu métabolique dysfonctionnel qui est responsable de la main et de la jambe. Le vert est devenu jaune. Cela signifie que la main et la jambe bougent à nouveau.
Sur la seconde ligne, vous voyez l'aire de Broca en verte. Elle (ndlr : la patiente) ne peut pas parler. Et après le traitement, elle peut parler. Nous ne traitions pas sa capacité à parler. Nous ne traitons que des blessures. Et quelle que soit la responsabilité de cette blessure, cela se produira. Notre métier c'est de soigner ces blessures. Peu importe où se trouve la blessure.
Nous pouvons voir d'autres exemples :
Aujourd'hui nous utilisons l'IRM de perfusion et le DTI et c'est un autre exemple. Vous pouvez voir l'IRM anatomique "classique" sur la gauche. Vous pouvez voir la perfusion de l'IRM, combinée à l'imagerie anatomique.
Vous pouvez voir l'avant et l'après et voir comment la fonction cognitive s'est considérablement améliorée. Encore une fois, nous ne traitons pas la fonction cognitive, nous traitons les blessures.
Nous avons un projet en cours, sur ce qu'on appelle le déclin cognitif lié à l'âge. C'est un sujet pour une autre conférence, peut-être l'année prochaine. Ce que nous voyons dans le déclin cognitif dû à l'âge, nous voyons les taches blanches dans le cerveau de l'IRM et cette marque est une lésion gimmick dans le cerveau. Il s'agit d'une perfusion moyenne, de petits tissus et cette patiente est en parfaite santé. Elle n'a pas eu d'AVC, ni d'infarctus, ni de diabète. Seulement le déclin cognitif lié à l'âge.
Et encore une fois, nous sommes dans le domaine des blessures. Nous voyons une plaie appropriée, nous traitons la plaie ! Au milieu vous pouvez voir "l'avant" et à droite "l'après". Vous pouvez voir l'augmentation significative de la perfusion. Pas de discussion. C'est ton cerveau avant, c'est ton cerveau après. On peut mesurer le Delta. Bien sûr, les unités fonctionnelles cognitives s'améliorent mais nous ne traitons pas le cognitif. Nous traitons les blessures.
Conclusion
Je vais faire une pause ici parce que mon temps est écoulé, mais ce que nous présentons ici, c'est une nouvelle perspective sur la façon de regarder le cerveau comme un tissu ! Surprise, surprise ! Il s'agit bien d'un tissu et les éléments de base nécessaires au soin des blessures pour les membres ou d'autres parties du corps, les bases sont indispensables aussi pour les blessures que nous avons à l'intérieur pour ce tissu que nous voyons indirectement. Tout ce que nous avons besoin, c'est de présenter le cerveau de la même manière que nous voyons les autres blessures du corps. Merci beaucoup.
Comment se déroule une séance dans un caisson hyperbare ?
Ci-dessous, je vous propose une courte vidéo afin de vous montrer concrétement le déroulement d’une séance (que l’on appelle d’ailleurs « plongée« ) dans un caisson hyperbare. Les sous-titres sont disponibles pour les malentendants.