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Billet de blog 21 déc. 2022

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Un lien entre la perte auditive et les troubles du spectre autistique

MEF2C, un gène essentiel au développement du cerveau et à la régulation de la formation des circuits dans le cerveau, joue également un rôle important dans le développement de l'oreille interne. Des mutations de MEF2C ont déjà été associées à des TSA. Les chercheurs ont constaté que les souris ne possédant qu'une seule copie du gène MEF2C présentaient une activité réduite du nerf auditif.

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Ce blog est personnel, la rédaction n’est pas à l’origine de ses contenus.

Une équipe pluridisciplinaire de chercheurs de la faculté de médecine de la Medical University of South Carolina (MUSC) a découvert une déficience auditive dans un modèle préclinique de trouble du spectre autistique (TSA).

Plus précisément, les chercheurs rapportent dans le Journal of Neuroscience qu'ils ont observé une légère perte auditive et des défauts dans la fonction du nerf auditif.

Un examen plus approfondi du tissu nerveux a révélé la présence de cellules de soutien anormales, appelées glie, ainsi qu'une dégénérescence et une inflammation semblables au vieillissement. Les résultats de cette étude soulignent l'importance de tenir compte des organes sensoriels et de leurs interactions avec le cerveau pour comprendre les TSA.

De nombreux sujets autistes présentent une sensibilité accrue aux sons. Alors que de nombreux scientifiques ont cherché dans le passé une cause sous-jacente dans le cerveau, l'équipe du MUSC a adopté une approche différente en étudiant le système auditif périphérique.

"La déficience auditive peut avoir un impact sur le système auditif de niveau supérieur et, éventuellement, sur la fonction cognitive", a déclaré Hainan Lang, M.D., Ph.D., professeure au département de pathologie et de médecine de laboratoire du MUSC et l'un des deux auteurs principaux de l'étude. Jeffrey Rumschlag, Ph.D., chercheur postdoctoral au sein du programme de recherche sur l'audition du MUSC, est l'un des premiers auteurs du texte.

Des études précédentes sur la perte auditive liée au vieillissement ont montré que le cerveau peut augmenter sa réponse pour compenser la réduction des signaux auditifs de l'oreille interne. Lang voulait savoir si cette augmentation, appelée gain central, pouvait contribuer à une réponse anormale du cerveau aux sons dans les TSA. Cependant, un obstacle de taille se dressait sur sa route.

"Nous ne disposions pas d'un modèle cliniquement pertinent pour tester directement cette importante question fondamentale", a-t-elle déclaré.

Le modèle préclinique qui permettrait à Mme Lang de tester son hypothèse a été mis au point dans le laboratoire de Christopher Cowan, Ph.D., titulaire de la chaire de neurosciences au MUSC. Les souris de ce modèle ne possèdent qu'une seule copie fonctionnelle d'un gène appelé MEF2C. Le groupe de Cowan avait déjà étudié MEF2C pour son rôle dans le développement du cerveau et avait découvert qu'il était important pour réguler la formation des circuits dans le cerveau.

Ils ont été particulièrement intéressés par la création d'un modèle préclinique lorsqu'un groupe de patients présentant des symptômes de type TSA a été identifié avec des mutations MEF2C. Les modèles de Cowan présentent également des comportements semblables à ceux des TSA, notamment une activité accrue, un comportement répétitif et des déficits de communication.

La collaboration entre Lang et Cowan a commencé lorsqu'ils ont présenté des posters côte à côte lors d'une orientation pour le College of Graduate Studies du MUSC. Le laboratoire de Lang avait identifié des régulateurs moléculaires, dont MEF2C, essentiels au développement de l'oreille interne, et elle a vu dans le modèle de Cowan quelque chose qu'elle pourrait utiliser pour tester son hypothèse sur la perte d'audition dans les maladies neurodéveloppementales. Cowan a accepté avec enthousiasme et l'équipe de recherche a commencé à évaluer la capacité des souris déficientes en MEF2C à entendre.

Ils ont d'abord mesuré la réponse du cerveau aux signaux auditifs, en utilisant une version modifiée d'un test couramment utilisé pour dépister la perte auditive chez les nouveau-nés. Une légère perte auditive a été observée chez les souris ne possédant qu'une seule copie fonctionnelle de MEF2C, tandis que l'audition est restée normale chez celles possédant deux copies fonctionnelles.

Pour approfondir cette perte, les chercheurs ont mesuré l'activité du nerf auditif, qui transmet les signaux de l'oreille interne au cerveau. Ils ont constaté une activité réduite de ce nerf chez les souris ne possédant qu'une seule copie de MEF2C.

En se concentrant sur le nerf auditif, les chercheurs ont utilisé des microscopes et des techniques de coloration avancées pour déterminer ce qui n'allait pas. Bien que la perte globale de sensibilité auditive soit légère, les chercheurs ont été ravis de constater une grande différence dans la réponse du nerf auditif.

Les nerfs des souris avec une seule copie de MEF2C présentaient une dégénérescence cellulaire semblable à celle observée dans la perte auditive liée à l'âge. Les chercheurs ont également observé des signes d'inflammation accrue, avec des vaisseaux sanguins perturbés et des cellules immunitaires activées appelées glie et macrophages. Cette découverte a été particulièrement surprenante pour les chercheurs.

"Les cellules gliales n'étaient pas ma première pensée ; je pensais qu'il s'agissait d'un changement neuronal", a déclaré Lang. "Nous comprenons maintenant que l'activité du nerf auditif peut également impliquer le système immunitaire, et c'est la nouvelle direction magnifique que nous voulons continuer à étudier."

Cowan pense également que cette découverte ouvre la voie à un nouveau domaine de recherche en neurosciences. 

Illustration 1
Expression de la protéine MEF2C (en vert) dans les noyaux des cellules neuronales (colorées avec une protéine marqueur neuronale en rouge) dans l'oreille interne d'une jeune souris adulte. Les noyaux ont été colorés avec du Dapi (bleu). © Image reproduite avec l'aimable autorisation du Dr Hainan Lang de l'Université médicale de Caroline du Sud.

"Nous comprenons mieux maintenant qu'il existe une interaction importante entre le système immunitaire du corps et le système immunitaire du cerveau", a-t-il déclaré. "Les deux systèmes jouent un rôle essentiel dans la façon dont les cellules du système nerveux communiquent entre elles, en partie en élaguant les connexions excessives ou inappropriées qui se sont formées, et c'est un aspect essentiel du développement et du fonctionnement sains du cerveau."

Les résultats de cette étude pourraient être importants non seulement pour les patients déficients en MEF2C, mais aussi pour les personnes autistes ou malentendantes en général.

"Comprendre comment ce gène peut participer au développement de l'oreille et comment le développement de l'oreille interne affecte le développement du cerveau a d'énormes possibilités d'application", a déclaré Cowan.

Dans des études futures, les chercheurs souhaitent découvrir comment MEF2C provoque exactement les changements qui ont été identifiés dans cette étude. L'équipe de recherche espère également explorer ces résultats chez les patients présentant une déficience en MEF2C en utilisant des tests auditifs non invasifs.

Lang et Cowan soulignent tous deux l'importance de la collaboration entre les disciplines pour permettre la réalisation d'études comme celle-ci.

"Le pouvoir de la collaboration est énorme pour un endroit comme MUSC", a déclaré Cowan. "Cette collaboration, pour nous, était idéale parce que le Dr Lang est un expert de la fonction et du développement de l'audition, alors que je suis plutôt du côté de la génétique et du développement moléculaire. Ce genre de collaborations est idéal, et c'est précisément ce que MUSC encourage beaucoup d'entre nous à penser à faire de plus en plus."

"En d'autres termes, nous jouons chacun des instruments différents afin qu'ensemble, nous puissions créer une meilleure harmonie", a déclaré Lang.

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