Perception sensorielle, perturbation des signaux cellulaires et gène de l'autisme

Les personnes et les souris ne possédant qu'une seule copie du gène de l'autisme SYNGAP1 ont des difficultés à traiter les images et les sons, et les cellules du cerveau des souris présentent un déséquilibre de signalisation.

spectrumnews.org Traduction de "Sensory perception, cell signals disrupted in people and mice missing autism gene"

Perception sensorielle, perturbation des signaux cellulaires chez les personnes et les souris : le gène de l'autisme est absent
par Peter Hess / 13 janvier 2021

Conduite excitatrice : La structure des neurones inhibiteurs chez les souris auxquelles il manque une copie du gène SYNGAP1 est typique, mais les neurones ont des entrées excitatrices réduites (flèches blanches). © Spectrum News Conduite excitatrice : La structure des neurones inhibiteurs chez les souris auxquelles il manque une copie du gène SYNGAP1 est typique, mais les neurones ont des entrées excitatrices réduites (flèches blanches). © Spectrum News
Les personnes et les souris ne possédant qu'une seule copie du gène de l'autisme SYNGAP1 ont des difficultés à traiter les images et les sons, et les cellules du cerveau des souris présentent un déséquilibre de signalisation, selon deux nouvelles études non publiées.

Les chercheurs ont présenté les résultats pratiquement hier au congrès mondial de la 2021 Society for Neuroscience. (Les liens vers les résumés ne peuvent fonctionner que pour les participants inscrits à la conférence).

Les personnes porteuses d'une mutation SYNGAP1 ont souvent une déficience intellectuelle, de l'épilepsie et de l'autisme, ainsi qu'une insensibilité à la douleur. Des recherches antérieures ont montré que les souris auxquelles il manque une copie du gène ont des réactions d'éveil atténuées, ce qui entrave le traitement sensoriel.

L'étude de ces réponses sensorielles atypiques pourrait indiquer la voie vers des biomarqueurs fiables, selon les chercheurs. Cela pourrait également fournir des cibles pour de futurs essais de médicaments.

Perturbé de manière fiable

Dans une étude, l'équipe a examiné l'activité cérébrale en réponse à des stimuli sensoriels. Un biomarqueur basé sur l'activité cérébrale serait particulièrement utile aux chercheurs qui développent et testent des traitements, a déclaré la présentatrice Maria Isabel Carreno-Munoz, chercheuse postdoctorale dans les laboratoires de Graziella Di Cristo et Sarah Lippé au Centre de recherche du CHU Sainte-Justine à Montréal.

Mme Carreno-Munoz et ses collègues ont utilisé l'électroencéphalographie pour enregistrer l'activité cérébrale de souris sauvages et de souris auxquelles il manque une copie de SYNGAP1, ainsi que de 8 personnes présentant des mutations SYNGAP1 et de 27 personnes âgées sans ces mutations. Plus précisément, ils ont enregistré les réponses à des stimuli visuels ou auditifs - sous forme d'images ou d'enregistrements - et se sont concentrés sur trois régions cérébrales : le cortex visuel, le cortex auditif et le cortex pariétal postérieur.

Les souris et les personnes ayant une copie fonctionnelle de SYNGAP1 ont toutes deux montré des réponses cérébrales réduites aux stimuli visuels par rapport aux témoins, mais ont eu des réactions opposées aux sons : Les souris ont produit des ondes EEG de plus grande amplitude que les souris sauvages, tandis que les personnes ont produit des ondes de plus faible amplitude que les témoins.

Une deuxième analyse qui a pris en compte les deux réponses a révélé des signatures neurales distinctes chez les souris et chez les personnes.

En 10 minutes d'enregistrement, l'équipe a constaté qu'elle pouvait recueillir suffisamment d'informations pour repérer de manière fiable les souris et les personnes présentant des mutations SYNGAP1.

Les chercheurs pourraient potentiellement surveiller ces signatures neurales pour quantifier les réponses aux traitements dans les essais cliniques, a déclaré Carreno-Munoz. "C'est un biomarqueur translationnel super rapide."

Déséquilibre de signalisation

Ces résultats ont motivé les chercheurs à examiner les cortex auditif et visuel des souris SYNGAP1.

"Nous essayons de comprendre, au niveau neuronal, ce qui se passe dans ce modèle de souris", a déclaré Vidya Jadhav, doctorante dans les laboratoires de Jacques Michaud et Di Cristo au CHU Sainte-Justine, qui a présenté cette partie de l'enquête.

Des travaux antérieurs ont montré que les cellules excitatrices du cerveau de ces animaux sont altérées, a déclaré Mme Jadhav. Et d'autres études suggèrent qu'un déséquilibre entre la signalisation excitatrice et inhibitrice dans le cerveau pourrait être à l'origine de certaines formes d'autisme et d'épilepsie.

Dans ce nouveau travail, Jadhav et ses collègues se sont concentrés sur les neurones inhibiteurs appelés cellules parvalbumines (PV). En 2016, ils ont rapporté que la perte de SYNGAP1 réduisait la ramification des cellules, entre autres changements. Mais sur des tranches de cerveau, ils n'ont trouvé aucune différence significative entre les souris SYNGAP1 et les souris de type sauvage.

Cependant, Jadhav et ses collègues ont coloré les entrées excitatrices des cellules PV dans les cortex visuels et auditifs des animaux modèles et ont constaté que les entrées étaient significativement réduites par rapport à celles des souris sauvages. Et une série de tests comportementaux a montré que les souris modèles présentaient des déficits de mémoire à long terme et de flexibilité cognitive.

Pour donner suite à ces travaux, Jadhav prévoit de poursuivre la caractérisation des problèmes de mémoire chez ces souris et de les corréler avec ce qu'elle a observé dans les cellules PV en culture.

Pour en savoir plus, consultez les rapports du Society for Neuroscience Global Connectome 2021.


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

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