Trop de connexions cérébrales pourraient être une cause profonde de l'autisme

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Par: Trenton Paul

Selon une étude d'une équipe de scientifiques de la faculté de médecine de l'Université de Washington à St. Louis, il existe un gène défectueux lié à l'autisme qui affecte la façon dont les neurones communiquent entre eux dans le cerveau.

Dans une série de tests effectués sur des rongeurs, il a été constaté que le gène en question entraînait trop de connexions entre les neurones. Cela a conduit à des problèmes d'apprentissage pour les sujets, et l'équipe de recherche pense que cette découverte se répercute également sur les humains.

Les mutations d'un gène lié à l'autisme chez les humains font que les neurones forment trop de connexions chez les rongeurs. Les résultats suggèrent que des dysfonctionnements dans la communication entre les cellules du cerveau pourraient être à l'origine de l'autisme. Source: École de médecine Getty / Washington University

"Cette étude soulève la possibilité qu'il puisse y avoir trop de synapses dans le cerveau des patients atteints d'autisme", a déclaré l'auteur principal Azad Bonni, MD, PhD, le professeur Edison de neuroscience et chef du département de neuroscience à la Washington University School of Medicine. à Saint-Louis. «Vous pourriez penser qu'avoir plus de synapses améliorerait le fonctionnement du cerveau, mais cela ne semble pas être le cas. Un nombre accru de synapses crée une mauvaise communication entre les neurones du cerveau en développement qui est en corrélation avec des troubles de l'apprentissage, même si nous ne savons pas comment. »

Les gènes liés à l'autisme

Le trouble neurodéveloppemental affecte environ 1 enfant sur 68 dans le monde, et ses principales caractéristiques tournent autour des défis sociaux et communicatifs.

De nombreux gènes se sont révélés liés à l'autisme. Six gènes clés de ces découvertes travaillent pour attacher une étiquette moléculaire, appelée ubiquitine, aux protéines. Ces gènes, communément appelés ligases d'ubiquitine, fonctionnent de la même manière qu'une chaîne de production dans une usine. Ils indiquent à la plus grande partie de la cellule ce qu'elle doit faire exactement avec les protéines marquées. Parfois, il dit à la cellule de les éliminer, d'autres fois, il ordonne à la cellule de les rediriger vers un autre endroit, et les ligases indiquent même à la cellule comment augmenter ou diminuer l'activité au sein de la protéine.

Les personnes atteintes d'autisme ont souvent une mutation qui empêche l'un des gènes de l'ubiquitine de fonctionner comme il se doit. Les problèmes qui se cachent derrière ces mutations, jusqu'à présent, ont été mal étudiés ou gravement mal compris. Pour mieux comprendre le fonctionnement du système, Bonni et ses collègues ont supprimé le gène ubiquitine RNF8 dans les neurones du cervelet de jeunes souris. Le cervelet, qui est situé dans le bas du dos du cerveau juste au-dessus de la tige, est l'une des principales régions touchées par l'autisme.

Diagramme d'un cerveau trouvé chez de jeunes souris. Source: Université Rockefeller

Selon les résultats de l'équipe, les neurones dépourvus de la protéine RNF8 ont formé environ 50% de synapses de plus, qui sont les connexions qui permettent aux neurones d'envoyer des signaux de l'un à l'autre, que ceux qui avaient le gène. Les synapses supplémentaires ont également fonctionné. En mesurant le signal électrique dans les cellules réceptrices, les chercheurs ont découvert que la force du signal était doublée chez les souris dépourvues de protéines.

Les synapses faisaient essentiellement des heures supplémentaires dans le processus de transfert, ce qui entraînerait un manque d'attention lorsqu'un patient est placé dans une situation d'apprentissage. Le cerveau est surchargé de communication, il ne peut donc pas absorber l'expérience d'apprentissage.

Les données collectées

Les souris qui n'avaient pas la protéine RNF8 n'avaient pas de problèmes évidents de mouvement, mais quand est venu le temps de leur enseigner les habiletés motrices de base (comme fermer les yeux sur commande), elles ont eu beaucoup de difficultés. L'équipe a formé les souris à associer une bouffée d'air rapide à l'œil avec le clignotement d'une lumière. Alors que les souris avec la protéine RFN8 ont appris à fermer les yeux quand elles voient la lumière clignoter pour éviter l'irritation de la bouffée d'air à venir, les souris sans gène ne fermaient les yeux qu'un tiers du temps.

Un neurone du cerveau d'un jeune autiste. Source: Guomei Tang et Mark S. Sonders / CUMC

Il y a évidemment une énorme différence dans le travail avec les souris et les enfants, mais comme ces animaux se sont révélés très proches de l'homme en termes de composition neurologique, ces résultats ont poussé à plus de recherches sur les données collectées.

"Il est possible que des connexions excessives entre les neurones contribuent à l'autisme", a déclaré Bonni. «Plus de travail doit être fait pour vérifier cette hypothèse chez les gens, mais si cela s'avère vrai, alors vous pouvez commencer à chercher des moyens de contrôler le nombre de synapses. Cela pourrait potentiellement bénéficier non seulement aux personnes qui ont ces rares mutations dans les gènes de l'ubiquitine, mais aussi à d'autres patients autistes. »

Publié à l'origine sur sanvada.com le 2 novembre 2017.