spectrumnews.org Traduction de "Mouse studies cast astrocytes as stars of sensory perception" - Sarah DeWeerdt - 13 novembre 2022
Les astrocytes jouent un rôle clé dans l'hypersensibilité sensorielle dans le syndrome de l'X fragile, l'une des causes génétiques les plus courantes de l'autisme, suggèrent les données de deux études inédites sur des souris présentées hier à Neuroscience 2022 à San Diego, en Californie.
Les deux études portent sur des souris chez lesquelles les chercheurs ont désactivé FMR1, le gène responsable du syndrome de l'X fragile, peu après la naissance, uniquement dans les astrocytes des animaux. Ces cellules en forme d'étoile sont le type de cellules non neuronales le plus courant dans le cerveau et ont suscité un intérêt croissant de la part de la communauté des chercheurs sur l'autisme au cours des quinze dernières années.
Cependant, relativement peu de recherches se sont penchées sur le rôle de ces cellules dans l'hypersensibilité sensorielle, qui est fréquente chez les personnes présentant le syndrome du X fragile et d'autres formes d'autisme.
L'expression de FMR1 est beaucoup plus faible dans les astrocytes que dans les neurones, explique la responsable de l'étude, Anna Dunaevsky, neuroscientifique du développement à l'University of Nebraska College of Medicine à Omaha. Mais elle est exprimée "à un moment précoce du développement où les circuits sont en train de se former", dit-elle, ce qui suggère que même une expression relativement modeste a un effet démesuré sur le câblage du cerveau.
Dunaevsky et ses collègues ont montré que les souris dépourvues de l'expression de FMR1 dans les astrocytes sont hypersensibles au chatouillement de leurs moustaches avec un peigne fait de fins filaments de verre. Elles sont également plus enclines à avoir des crises d'épilepsie lorsqu'elles entendent une sirène forte que les souris de type sauvage.
En revanche, les souris chez lesquelles FMR1 ne fonctionne que dans les astrocytes et pas dans d'autres types de cellules ne présentent pas ces crises.
Les astrocytes communiquent avec d'autres cellules par le biais de la signalisation calcique, qui implique le déplacement d'ions calcium dans ou à l'intérieur des cellules. L'absence de FMR1 dans les astrocytes accélère cette signalisation, ont montré Dunaevsky et ses collègues. Les souris dont la signalisation calcique est atténuée et qui sont dépourvues de FMR1 dans les astrocytes ne présentent pas d'augmentation des crises en réponse au son.
"C'était en fait notre hypothèse", dit Dunaevsky. "Nous étions tout simplement très heureux de le constater".
Dans la deuxième étude, une équipe distincte du laboratoire de la neuroscientifique Iryna Ethell de l'Université de Californie, à Riverside, a également constaté une réponse altérée au son chez les souris dépourvues de FMR1 dans les astrocytes. Lorsque des souris de type sauvage entendent un son discret, l'activité électrique de plusieurs régions du cerveau tend à se synchroniser en réponse. Mais cette synchronisation ne se produit pas chez les souris dépourvues de la fonction FMR1 dans les astrocytes.
Les souris présentent également une réponse cérébrale plus prononcée au début d'un son continu, et cette réponse ne s'atténue pas au fur et à mesure que le son se poursuit, comme ce serait le cas chez les souris de type sauvage. L'activité anormale de l'acide gamma-aminobutyrique (GABA), une molécule de signalisation qui calme l'activité neuronale, pourrait expliquer l'hypersensibilité sensorielle, selon l'équipe.
Bien que les deux équipes se soient concentrées sur des mécanismes différents, "nos études ne sont pas contradictoires", déclare Ethell. Il existe plusieurs mécanismes reliant le GABA et la signalisation calcique dans le cerveau. "Les deux études mettent en évidence la contribution des astrocytes à la physiopathologie [du syndrome de l'X fragile]", confirme Dunaevsky.
Les astrocytes, ainsi que l'hippocampe, le cortex auditif et le cortex frontal, des souris FMR1 présentent des niveaux élevés de GABA, par rapport aux souris de type sauvage. Ces souris présentent également une réduction de l'expression de la parvalbumine - un marqueur clé des neurones inhibiteurs dans le cerveau - et de plusieurs types de récepteurs GABA. Dans le cortex auditif, elles ont également moins de synapses inhibitrices. L'équipe a présenté ses travaux dans un preprint publié sur bioRxiv en septembre.
Il est frappant que le GABA provenant des astrocytes puisse déclencher toutes ces modifications biochimiques et sensorielles, déclare Pablo Trindade, neuroscientifique et "fan" autoproclamé des astrocytes à l'université fédérale de Rio de Janeiro, au Brésil. "C'est quelque chose de nouveau", déclare Trindade, qui n'a pas participé aux deux études. Mais cela ne devrait peut-être pas être une surprise : "Nous savons que [les astrocytes] font beaucoup plus que ce que les gens pensent", ajoute-t-il.
Bon nombre des résultats des deux études ont déjà été observés chez des souris dépourvues de FMR1, et pas seulement dans les astrocytes. Les nouveaux résultats laissent entrevoir l'idée que "les astrocytes contribuent à tous les effets que nous observons" liés à la signalisation GABA chez les souris X fragiles, déclare Victoria Wagner, une étudiante diplômée du laboratoire d'Ethell qui a présenté les travaux.
Ensemble, les deux études suggèrent que FMR1 dans les astrocytes favorise le développement de circuits cérébraux qui calment l'activité neuronale. Les résultats soulèvent également la possibilité que des traitements qui ciblent les astrocytes puissent aider à atténuer l'hypersensibilité sensorielle chez les personnes atteintes du syndrome de l'X fragile, indiquent les chercheurs.
Lire d'autres rapports de Neuroscience 2022 [traduction française]
Citer cet article : https://doi.org/10.53053/ZHBQ4205
