Un entraînement prévient les difficultés chez un modèle murin du syndrome de Rett

Un entraînement précoce de la motricité et de la mémoire retarde l'apparition de difficultés dans ces domaines chez un modèle de souris atteint du syndrome de Rett. La stimulation des neurones impliqués dans ces compétences semble imiter les effets de l'entraînement.

spectrumnews.org Traduction de "Early training forestalls motor, memory difficulties in mouse model of Rett syndrome"

Un entraînement précoce prévient les difficultés motrices et mnésiques chez un modèle murin du syndrome de Rett
par Laura Dattaro / 24 mars 2021

Test de natation : La localisation d'une plateforme sous-marine active des neurones spécifiques, marqués par un marqueur génétique (en rose), dans un modèle de souris du syndrome de Rett © .Avec l'aimable autorisation de Nathan Achilly Test de natation : La localisation d'une plateforme sous-marine active des neurones spécifiques, marqués par un marqueur génétique (en rose), dans un modèle de souris du syndrome de Rett © .Avec l'aimable autorisation de Nathan Achilly
Selon une étude publiée aujourd'hui dans la revue "Nature", un entraînement précoce de la motricité et de la mémoire retarde l'apparition de difficultés dans ces domaines chez un modèle de souris atteint du syndrome de Rett. La stimulation des neurones impliqués dans ces compétences semble imiter les effets de l'entraînement.

Des mutations du gène MECP2 sont à l'origine du syndrome de Rett, qui recoupe souvent l'autisme et touche presque exclusivement les filles. De nombreux enfants atteints du syndrome de Rett se développent normalement jusqu'à l'âge de trois ans, puis perdent soudainement la capacité de parler, de ramper ou de marcher. D'autres caractéristiques, notamment des problèmes respiratoires, une déficience intellectuelle, des crises d'épilepsie et des changements dans le comportement social, peuvent également apparaître.

La thérapie génique visant à reconstituer la protéine MECP2 manquante pourrait permettre de rétablir certaines capacités, mais un excès de protéine MECP2 peut entraîner des problèmes similaires à ceux du syndrome de Rett, et il faudra peut-être attendre plus d'une décennie avant de trouver un traitement efficace.

Dans l'intervalle, un traitement précoce intensif peut contribuer à retarder l'évolution de la maladie et à maintenir des capacités telles que la marche, selon ces nouveaux travaux.

"On peut espérer que ces enfants en bénéficieront à long terme, au fur et à mesure que de nouvelles thérapies seront mises au point", a déclaré la chercheuse principale, Huda Zoghbi, professeure de génétique moléculaire et humaine au Baylor College of Medicine de Houston, au Texas.

Selon Michela Fagiolini, professeure associée de neurologie à l'université de Harvard, qui n'a pas participé aux travaux, ces résultats montrent l'importance de la thérapie comportementale pour maintenir les capacités des personnes atteintes du syndrome de Rett et réaffirment que la fonction neuronale est récupérable.

"Nous devons souligner que la thérapie comportementale, la thérapie cognitive, la thérapie motrice dès le début de la vie peuvent être très utiles, aussi bénéfiques que la prise de médicaments", dit Michela Fagiolini. "C'est ce que l'on retire de ces travaux".

Entraînement des neurones

Les souris auxquelles il manque une copie de MECP2 développent des problèmes moteurs vers l'âge de 12 semaines, ce qui correspond à peu près à l'adolescence chez l'homme. Les chercheurs ont entraîné certaines de ces souris Rett, dès l'âge de 8 ou 22 semaines, à se tenir en équilibre et à courir sur une tige rotative. Ils ont également entraîné des témoins à différents âges. À 24 semaines, les souris Rett entraînées sont restées plus longtemps sur la tige que les souris Rett non entraînées. Les souris Rett ayant reçu un entraînement précoce ont obtenu les meilleurs résultats, et tous les témoins ont obtenu de meilleurs résultats que les souris Rett entraînées, comme prévu.

À 32 semaines, les souris ayant reçu un entraînement précoce ont obtenu d'aussi bons résultats que les souris non entraînées à 12 semaines, avant que les capacités motrices de ces dernières ne déclinent.

Les chercheurs ont également appris à des souris Rett à nager jusqu'à une plateforme cachée dans un réservoir d'eau, un test de mémoire spatiale. À 12 semaines, les souris qui avaient été formées à cette tâche à l'âge de 4 semaines ont obtenu de meilleurs résultats que celles formées à l'âge de 11 semaines et que les souris non formées. Avec un entraînement continu, les souris entraînées précocement n'ont pas présenté de déficits de mémoire aussi graves que ceux des souris Rett non entraînées jusqu'à 24 semaines.

L'entraînement à l'une ou l'autre des tâches n'a eu aucun effet sur d'autres caractéristiques, telles que la sociabilité ou l'anxiété.

L'équipe a ensuite utilisé un marqueur génétique pour identifier et étiqueter les neurones qui étaient actifs pendant le test de natation. La réduction au silence de ces neurones après un entraînement précoce a réduit les performances des animaux lors du test, tandis que leur activation après une seule session d'entraînement a permis aux souris de conserver la mémoire de l'emplacement de la plate-forme.

Chez les souris entraînées précocement, ces mêmes neurones avaient des dendrites plus complexes - des branches qui reçoivent des signaux d'autres neurones - et étaient plus actifs que ceux des souris non entraînées.

"Lorsque vous leur faites subir un entraînement intense, vous entraînez réellement ces neurones et vous modifiez leur comportement", explique M. Zoghbi.

Détection précoce

La démonstration que l'entraînement n'affecte que les neurones impliqués dans une tâche est "très élégante", selon Fagiolini.

Il est difficile de savoir comment ces résultats s'appliquent aux personnes atteintes du syndrome de Rett, notamment parce que les signes de cette maladie apparaissent beaucoup plus tard chez les souris que chez les humains. En d'autres termes, même les souris entraînées précocement ont été entraînées après le stade de développement où les traits apparaissent chez les enfants. Néanmoins, il est possible que la fonction neuronale des enfants change avant que les comportements correspondants ne deviennent apparents et qu'ils puissent bénéficier d'un entraînement précoce, dit-elle.

"Le cerveau est toujours plastique ; il est toujours capable de se réajuster", explique Mme Fagiolini. "Je pense que nous devons en tirer parti, et c'est ce que le Dr Zoghbi montre ici."

Selon le Dr Zoghbi, les résultats suggèrent qu'une thérapie précoce - avant que les traits ne deviennent apparents - pourrait être tout aussi utile chez les enfants autistes sans mutations de la protéine MECP2 et chez ceux qui présentent d'autres troubles du développement neurologique.

De futurs essais cliniques pourraient confirmer l'efficacité d'une telle thérapie, dit-elle, mais il faudrait pour cela identifier les enfants présentant des mutations génétiques pertinentes à la naissance ou peu après.


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