Théories de l'autisme - le lien entre la sérotonine et l’autisme

Un dossier de Spectrum News

• The signaling imbalance theory of autism, explained
  by Sarah DeWeerdt / 1 May 2019
  The signaling imbalance theory holds that the brains of autistic people are hyper-excitable because of either excess neuronal activity or weak brakes on that activity.
• The multiple hits theory of autism, explained
  by Jessica Wright / 1 May 2019
  Researchers are studying how a combination of genetic ‘hits’ may contribute to autism’s diversity.
• The connectivity theory of autism, explained
  by Rachel Zamzow / 1 May 2019
  A growing body of evidence suggests that autism involves atypical communication between brain regions, but how and where in the brain this plays out is unclear.
• The female protective effect, explained
  by Hannah Furfaro / 1 May 2019
  One of the leading theories of autism posits that girls and women are biologically protected from the condition.
• The extreme male brain, explained
  by Hannah Furfaro / 1 May 2019
  The ‘extreme male brain’ theory suggests that autism is an exaggeration of systematic sex differences in ways of thinking.
• The predictive coding theory of autism, explained
  by George Musser / 1 May 2019
  In autism, a person’s brain may not form accurate predictions of imminent experiences, or even if it does, sensory input may override those predictions.
• Serotonin’s link to autism, explained
  by Nicholette Zeliadt / 1 May 2019

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Le lien entre la sérotonine et l’autisme : explications

La sérotonine, une substance du cerveau mieux connue pour son lien avec la dépression, pourrait également être impliquée dans l’autisme.

La sérotonine a de nombreux rôles à travers l’organisme, incluant l’humeur, le sommeil, l’appétit, ou la sociabilité. Dans les intestins, elle stimule les muscles impliqués dans la digestion; dans le sang, elle provoque le contraction ou la dilatation des vaisseaux; et dans le cerveau, elle relaie les messages entre les neurones. Son niveau dans le cerveau est étroitement lié à la dépression. De nombreux antidépresseurs agissent en augmentant le taux de sérotonine au niveau des jonctions entre les neurones.

Des liens étroits entre la sérotonine et l’autisme ont d’abord émergé il y a des décennies. En 1961, une étude sur 23 personnes avec autisme a montré que 6 d’entre elles avaient un taux de sérotonine anormalement élevé dans le sang. Depuis lors, les chercheurs ont constamment trouvé qu’environ une personne sur quatre sur le spectre ont un niveau élevé de sérotonine sanguine.

Ce résultat est «incroyablement bien répliqué», selon Jeremy Veenstra-VanderWeele, professeur de psychiatrie à la Columbia University.

Motivées en partie par ces résultats, plusieurs équipes de recherche ont testé des antidépresseurs comme traitement de l’autisme, au cours de ces 20 dernières années - avec des résultats mitigés. L’intérêt pour le rôle de la sérotonine dans l’autisme s’est accru au cours des 5 dernières années, en partie grâce aux études sur la souris qui impliquent le rôle de la substance dans le comportement social.

Voici ce que l’on sait pour le moment, sur le rôle de la sérotonine dans l’autisme.

Que pourraient expliquer les taux élevés de sérotonine dans le sang des personnes avec autisme ?

Les taux de sérotonine dans le sang sont en partie contrôlés par une protéine appelée transporteur de la sérotonine, qui la déplace depuis l’intestin, où la plus grande partie de la sérotonine est produite, dans certaines cellules du sang.

Ces taux sont hautement héréditaires, suggérant que des facteurs génétiques les contrôlent.

Certaines personnes avec autisme pourraient porter des variantes du transporteur de le sérotonine, qui améliore sa capacité à déplacer la sérotonine dans les cellules sanguines ^[1]

Les souris avec ces variantes ont des taux de sérotonine anormalement élevés et des comportements rappelant l'autisme ^[2] .

Que fait la sérotonine dans le cerveau ?

Dans le foetus, la sérotonine aide les neurones à se former et à trouver leur emplacement correct; elle les aide également à se lier à d’autres neurones, dans des jonctions appelées synapses ^[3]. Trop, ou trop peu de sérotonine peur être néfaste. Des souris excessivement exposées in utero révèlent un développement altéré dans une région du cerveau qui contrôle le mouvement des moustaches ^[4]; Celles avec un déficit ont des comportement répétitifs, et des difficultés sociales ^[5].

Dans le cerveau mature, la sérotonine est un neurotransmetteur : elle relaie les messages entre les neurones. Son taux au niveau des synapses est étroitement contrôlé par le transporteur de la sérotonine, qui la re-pompe dans les neurones et la recycle pour une utilisation ultérieure. Ce transporteur pourrait être altéré chez les personnes avec autisme ^[6].

Qu’est-ce que les taux de sérotonine dans le sang ont à voir avec la sérotonine dans le cerveau ?

Ce n’est pas clair, parce que la sérotonine dans le sang ne peut pas passer dans le cerveau; celui-ci produit la sienne. On prédit que les variantes génétiques qui boostent le transport de la sérotonine dans les cellules sanguines auront le même effet dans les neurones, en laissant finalement une plus petite quantité disponible pour relayer les messages à travers les synapses.

Les antidépresseurs seraient capables d’aider à restaurer les taux de sérotonine au niveau des synapses.

Comment le taux de sérotonine dans le cerveau est lié à l’autisme ?

Certaines études pointent de faibles niveaux de sérotonine dans le cerveau des personnes autistes.

Quand des autistes adultes adoptent un régime alimentaire faible en tryptophane - un acide aminé à la base de la sérotonine- leurs comportements répétitifs empirent et leur irritabilité augmente ^[7]. Ils montrent aussi une altération de l’activité cérébrale dans les régions impliquées dans le traitement des visages, suggérant que la sérotonine influence le comportement social ^[8].

Les études en imagerie cérébrale suggèrent également que certains enfants autistes produisent trop peu de sérotonine dans leur cerveau, et que chez d’autres, trop peu de sérotonine se lie à ses récepteurs ^[9][10].

Les traitements qui augmentent les taux de sérotonine peuvent-ils améliorer les traits autistiques ?

C’est possible. Les antidépresseurs, qui permettent à la sérotonine de rester plus longtemps au niveau de la synapse, semblent améliorer les comportements répétitifs chez certains adultes autistes ^[11]. Ces médicaments, appelés inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (ISRS), n’ont pas encore montré de bénéfice pour les enfants avec autisme. Mais les essais cliniques de ces médicaments sont entravés par de puissants effets placebo, qui pourraient rendre difficile la détermination de leurs bénéfices.

Des résultats préliminaires suggèrent que chez les adultes avec autisme, la substance active de la drogue «ecstasy», qui augmente le taux de sérotonine dans le cerveau, semble améliorer l’anxiété sociale.

Certaines souris utilisées comme modèle pour l’autisme ont un faible niveau de sérotonine dans le cerveau. Traiter une telle variété de souris avec des ISRS dès la naissance évite les comportements sociaux autistiques. Et augmenter artificiellement la sérotonine dans un autre modèle, rend les souris plus sociables.

Les niveaux de sérotonine in utero affectent-ils le risque d’autisme chez l’enfant ?

Certaines études ont exploré si une exposition aux antidépresseurs in utero a un quelconque effet sur les risque d’autisme. La réponse n’est pas claire. Un des problèmes, est que les chercheurs sont souvent incapables de séparer l’effet des antidépresseurs de la dépression sous-jacente de la mère. Avoir simplement des antécédents familiaux de dépression par exemple, est associé avec l’autisme.

Où se dirige la recherche sur la sérotonine et l’autisme ?

Des chercheurs sont en train de tester si les médicaments qui activent les récepteurs à la sérotonine, rendent les souris modèles de l’autisme plus sociables. D’autres travaillent sur des stratégies qui atténuent l’activité du transporteur de la sérotonine sans la bloquer complètement ^[12].

1. Sutcliffe J.S. et al. Am. J. Hum. Genet. 77, 265-279 (2005) PubMed
2. Veenstra-VanderWeele J. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109, 5469-5474 (2012) PubMed
3. Garbarino V.R. et al. Pharmacol. Res. 140, 85-99 (2019) PubMed
4. Cases O. et al. Neuron 16, 297-307 (1996) PubMed
5. Kane M.J. et al. PLOS One 7, e48975 (2012) PubMed
6. Muller C.L. et al. Neuroscience 321, 24-41 (2016) PubMed
7. McDougle C.J. et al. Arch. Gen. Psychiatry 53, 993-1000 (1996) PubMed
8. Daly E. et al. Brain 137, 2600-2610 (2014) PubMed
9. Chugani D.C. et al. Ann. Neurol. 45, 287-295 (1999) PubMed
10. Oblak A. et al. Autism Res. 6, 571-583 (2013) PubMed
11. Hollander E. et al. Am. J. Psychiatry 169, 292-299 (2012) PubMed
12. Robson M.J. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 115, E10245-E10254 (2018) PubMed

Traduit par lepton