Séminaire en ligne sur les liens entre le métabolisme et l'autisme

factor.niehs.nih.gov Traduction de "Connections between metabolism and autism explored in webinar" Environmental Factor, Juillet 2022 - par Lee Cannon

Les recherches de scientifiques en début de carrière ont été mises en lumière lors d'un récent événement organisé par les centres centraux des sciences de la santé environnementale du NIEHS.

Les facteurs métaboliques jouent un rôle dans toute une série d'affections humaines, dont l'autisme, ont déclaré les chercheurs lors du webinaire du 8 juin dans le cadre de la série Early-Stage Investigator (ESI) Spotlight. Zhanghua Chen, Ph.D., a parlé de ses recherches sur la façon dont l'exposition à la pollution atmosphérique modifie le métabolisme humain, ce qui peut causer ou aggraver une affection. Maude David, Ph.D., a expliqué comment elle étudie l'autisme en recueillant des données sur le métabolisme et le microbiome.

Les webinaires présentent des chercheurs en début de carrière dans des institutions affiliées aux centres centraux des sciences de la santé environnementale du NIEHS. Maria José Rosa, Dr.P.H., et Douglas Walker, Ph.D., du Mount Sinai Transdisciplinary Center on Early Environmental Exposures, organisent ces conférences mensuelles.

Pollution atmosphérique et troubles de la santé

Chen a décrit des études récentes qui suggèrent que la pollution atmosphérique peut modifier la façon dont l'organisme métabolise les acides aminés, les acides gras et les lipides. Ces changements peuvent, à leur tour, contribuer à l'apparition de diverses affections.

Elle est professeure adjointe au Southern California Environmental Health Sciences Center (SCEHSC) de la Keck School of Medicine de l'université de Californie du Sud. Son laboratoire a étudié les réactions chimiques clés du métabolisme chez des adultes et des enfants exposés à la pollution atmosphérique liée au trafic en Californie.

"Pour comprendre quelles voies métaboliques étaient altérées par l'exposition à la pollution atmosphérique, nous avons choisi d'étudier la métabolomique, qui est un outil permettant d'analyser les petites molécules telles que les métabolites dans les systèmes périphériques et les échantillons de tissus", a déclaré Chen.

Grâce à une série d'études, Chen et son équipe ont découvert que l'exposition à la pollution atmosphérique à court et à long terme peut être associée à un risque accru de dysfonctionnements métaboliques qui entraînent le diabète, l'obésité, l'aggravation de l'asthme et des cas plus fréquents d'autisme.

Chen a pour objectif de démontrer que l'exposition à la pollution atmosphérique modifie directement les voies métaboliques et provoque ainsi des troubles. Elle prévoit également de contribuer à trouver des solutions aux problèmes de santé liés à la pollution. En définitive, elle espère étudier dans quelle mesure les purificateurs d'air réduisent l'exposition personnelle à la pollution et trouver des moyens de perturber la progression des troubles et des syndromes causés par la pollution atmosphérique.

Microbiome, métabolites et le cerveau

Dans son exposé, Mme David a décrit comment son laboratoire étudie les liens potentiels entre le métabolisme et les troubles du spectre de l'autisme. Maude David est professeure adjointe à l'Oregon State University (OSU) et membre du Centre des sciences de la santé environnementale de l'OSU.

Dans son étude, Maude David et ses collègues ont recruté plus de 100 familles ayant deux enfants, âgés de moins de deux ans l'un de l'autre, l'un diagnostiqué autiste et l'autre se développant normalement. Ils ont analysé des échantillons de selles prélevés sur les enfants au fil du temps, afin de trouver des différences dans les types de microbes intestinaux et de métabolites entre les frères et sœurs.

David et son équipe ont identifié certaines différences. Ils ont notamment trouvé des niveaux plus faibles d'un métabolite appelé 5-dodécénoate (5D) - un acide gras à chaîne moyenne - dans les selles des enfants autistes.

Pour donner suite à cette découverte, l'équipe a examiné des souris dont la biologie avait été modifiée pour imiter certains symptômes de l'autisme. Ils ont donné à ces souris du 5D par voie orale, puis les ont placées dans des environnements de laboratoire qui stressent normalement les souris imitant l'autisme. Les souris auxquelles on avait donné du 5D ont montré des signes de moindre anxiété et sont devenues plus sociables avec les autres souris. Si ces signes se transposaient à l'homme, ils représenteraient une atténuation des symptômes de l'autisme.

"Notre hypothèse de travail est que l'autisme est associé à des dysfonctionnements métaboliques qui auront un impact sur la production d'énergie cellulaire", a déclaré David. Pour étudier cette hypothèse, son groupe s'est penché sur une classe particulière de lipides, les cardiolipines, qui sont composées de chaînes d'acides gras et contribuent à la production d'énergie dans les cellules.

Ils ont analysé les lipides du foie et du plasma des souris témoins imitant l'autisme. Ils y ont trouvé des niveaux significativement plus faibles de la forme la plus utilisable de cardiolipine. Chez les souris traitées, cependant, les doses de 5D ont semblé augmenter les niveaux de cardiolipine utilisable, résolvant ainsi les problèmes métaboliques.

David pense que la disponibilité des acides gras à chaîne moyenne et longue dans l'organisme peut avoir un impact important sur les caractéristiques gastro-intestinales et comportementales de l'autisme. Elle espère valider les résultats de l'expérience et étudier les sources alimentaires ou microbiennes possibles de 5D en tant que thérapies potentielles pour cette condition. 

Elle espère valider les résultats de l'expérience et étudier les sources alimentaires ou microbiennes possibles de 5D comme thérapies potentielles pour cette condition.

(Lee Cannon est un rédacteur contractuel pour le NIEHS Office of Communications and Public Liaison).

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