Une protéine liée à l'autisme peut façonner les schémas de tir neuronal

Les neurones ayant un taux élevé de protéine UBE3A présentent des schémas d'activité incontrôlés. Ces découvertes offrent un mécanisme potentiel pour le taux élevé d'épilepsie chez les personnes atteintes du syndrome dup15q,

spectrumnews.org Traduction de "Autism protein may shape neuronal firing patterns"par Angie Voyles Askham / 14 janvier 2021

Illustration de la mise à feu de neurones © Juan Gartner / Getty Images Illustration de la mise à feu de neurones © Juan Gartner / Getty Images
L'excès d'UBE3A, une protéine liée à l'autisme, pourrait déterminer la façon dont les neurones s'enflamment, selon une recherche non publiée présentée virtuellement lundi à l'occasion de la conférence Global Connectome 2021 de la Society for Neuroscience. (Les liens vers les résumés ne peuvent fonctionner que pour les participants inscrits à la conférence).

Les résultats pourraient permettre d'expliquer certains des traits observés chez les personnes atteintes du syndrome dup15q, qui est causé par la duplication d'une partie du chromosome 15 où réside le gène UBE3A.

La plupart des personnes atteintes de ce syndrome ont une certaine forme d'autisme, et beaucoup souffrent d'épilepsie, de déficience intellectuelle et de retard de développement. Mais la manière dont la protéine UBE3A affecte le développement n'est toujours pas claire.

Les nouvelles recherches ont montré que certains aspects de la fonction neuronale peuvent être altérés lorsque les neurones sont exposés à un excès d'UBE3A, en particulier au début du développement.

"Il y a un moment critique pendant lequel UBE3A joue un rôle", explique Marwa Elamin, une étudiante diplômée du laboratoire d'Eric Levine à l'université du Connecticut à Farmington, qui a présenté les travaux.

Des changements électriques

Marwa Elamin et ses collègues ont commencé avec des cellules souches provenant d'une personne atteinte du syndrome dup15q. Ils ont ensuite utilisé l'outil d'édition génétique CRISPR-Cas9 pour découper le segment supplémentaire du chromosome 15, ce qui a donné lieu à un deuxième lot de cellules souches par ailleurs génétiquement identiques.

Les chercheurs ont reprogrammé les deux lots de cellules souches en neurones et ont mesuré les propriétés électriques des cellules, en mesurant la quantité de courant qui circulait à travers certaines parties de leurs membranes. Ils ont également étudié comment les neurones réagissaient à la stimulation électrique.

Par rapport aux cellules éditées, les cellules dup15q avaient des courants plus importants. Et lorsque l'équipe a stimulé les neurones à tirer, ils ont vu que les cellules dup15q avaient des amplitudes plus importantes et des fréquences de tir plus élevées que les cellules éditées.

Les différences ont disparu lorsque les chercheurs ont traité des neurones dup15q âgés de six semaines avec une courte chaîne d'ADN qui limite la production de la protéine UBE3A. Mais lorsqu'ils ont appliqué le traitement aux neurones à 16 semaines, les propriétés des cellules dup15q sont restées atypiques, suggérant que la protéine UBE3A agit sur les cellules pendant une fenêtre au début du développement.

Comme les propriétés électriques atypiques des neurones peuvent entraîner des crises, ces découvertes offrent un mécanisme potentiel pour le taux élevé d'épilepsie chez les personnes atteintes du syndrome dup15q, explique Elamin.

Elamin et ses collègues veulent mieux comprendre comment un excès d'UBE3A pourrait modifier l'activité neuronale. Ils souhaitent également explorer le rôle de l'UBE3A dans la fonction des synapses, qui est connue pour être atypique dans de nombreuses conditions de développement neurologique.

Lire plus de rapports de la conférence Global Connectome 2021 de la Society for Neuroscience


Traduction d'articles sur le Global Connectome de la Society for Neuroscience 2021

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