Apnée du sommeil chez les rates et traits autistiques

spectrumnews.org Traduction de "Maternal sleep apnea may contribute to autism-like traits in rats"

L'apnée du sommeil chez la mère pourrait contribuer à l'apparition de traits semblables à ceux de l'autisme chez les rats 

par Angie Voyles Askham / 18 mars 2022

Selon une nouvelle étude, les rates enceintes privées d'oxygène pendant de courtes périodes au cours de leur sommeil - imitant un trouble chez les humains appelé apnée du sommeil - ont une probabilité accrue de donner naissance à des petits présentant un excès de synapses et des traits semblables à ceux de l'autisme.

Les femmes qui souffrent d'apnée du sommeil cessent périodiquement de respirer pendant leur sommeil. Leurs enfants mâles sont plus susceptibles que les autres d'avoir un développement neurologique altéré, selon les analyses post-hoc d'une petite étude de 2017. Les nouveaux travaux sont les premiers à tester dans un modèle animal comment la restriction périodique d'oxygène pendant la grossesse, ou hypoxie intermittente gestationnelle, pourrait affecter le cerveau et le comportement d'un enfant en développement.

"Dans l'ensemble, l'hypoxie intermittente gestationnelle semble être un modèle animal nouveau et pertinent du point de vue de la traduction", déclare Amanda Kenter, professeure de psychologie au Massachusetts College of Pharmacy and Health Sciences de Boston, qui n'a pas participé aux travaux.

Les chercheurs ont constaté que les fœtus de rats dont les mères ont connu de courtes périodes de manque d'oxygène pendant leur sommeil ne présentaient pas eux-mêmes de signes de privation d'oxygène. Mais après la naissance, les rejetons mâles présentaient des troubles de la communication, une altération de la fonction cognitive et des comportements sociaux atypiques, contrairement à leurs congénères femelles et aux rats témoins. L'équipe a également constaté que la progéniture mâle présentait un excès de synapses dans le cortex, une caractéristique déjà observée dans les modèles de souris de l'autisme et chez les personnes autistes.

Selon le chercheur principal Michael Cahill, professeur adjoint de biosciences comparatives à l'université du Wisconsin-Madison, ces travaux devraient inciter les cliniciens à envisager le dépistage de l'apnée du sommeil chez les femmes enceintes. "Essayer de passer du rat à l'homme comporte des difficultés - je le comprends", dit Cahill. "Mais je pense que c'est quelque chose qui devrait être considéré de manière plus approfondie".

Cahill et ses collègues ont placé des rates enceintes dans des chambres spécialisées pour dormir du jour 10 au jour 21 de leur grossesse. Pour un groupe, la chambre limitait périodiquement les niveaux d'oxygène des animaux afin de modéliser la privation d'oxygène nocturne vécue par les personnes souffrant d'apnée du sommeil ; pour l'autre groupe, qui servait de contrôle, les niveaux d'oxygène dans la chambre restaient normaux.

L'équipe a constaté que le traitement réduisait les niveaux d'oxygène dans le sang des rates enceintes, mais pas dans leur placenta ni dans le cerveau en développement de leurs petits. Cependant, les petits nés de rates ayant subi une privation intermittente d'oxygène pendant leur sommeil ont produit davantage de vocalisations ultrasoniques que ceux nés de rates témoins, ont constaté Cahill et ses collègues. Lors de tests effectués entre l'âge de 4 et 7 semaines, les mâles se sont révélés moins sociaux et plus déficients sur le plan cognitif que leurs homologues femelles ou que les témoins des deux sexes.

Et à l'âge de 8 semaines, l'équipe a constaté que ces mâles présentaient une densité atypique d'épines dendritiques - les nœuds par lesquels les neurones reçoivent des signaux d'autres cellules - dans leur cortex préfrontal médian, une zone du cerveau qui contribue aux fonctions sociales et cognitives. Ces résultats ont été publiés dans PLOS Biology en février.

L'excès de synapses "est un phénotype très inhabituel dans un modèle animal, mais c'est en fait quelque chose qui se produit dans l'autisme", dit Cahill. Il peut provenir d'une suractivation de la voie mTOR, qui régule la croissance des neurones et la formation de nouvelles épines dendritiques.

En fait, Cahill et ses collègues ont découvert que la voie mTOR est hyperactive dans la progéniture des rats qui modélisent l'apnée du sommeil. L'implantation d'une pastille qui administre régulièrement de la rapamycine, un médicament qui inhibe l'activité mTOR, a empêché ces animaux de développer des comportements atypiques.

Ces résultats viennent s'ajouter à un nombre croissant de preuves soutenant l'idée que l'augmentation de la densité synaptique liée à mTOR "est un déterminant possible des altérations comportementales liées à l'autisme", déclare Alessandro Gozzi, chercheur principal à l'Istituto Italiano di Tecnologia de Rovereto, en Italie, qui n'a pas participé à ces nouveaux travaux.

Le mécanisme par lequel l'apnée du sommeil chez la mère affecte la voie mTOR, et donc le développement neurologique, n'est pas clair.

La réduction des niveaux d'oxygène peut provoquer une inflammation, selon des recherches antérieures, et les études suggèrent de plus en plus que l'exposition prénatale à l'inflammation maternelle peut augmenter les probabilités d'autisme chez l'enfant.

Selon Kentner, il est également possible que le traitement par hypoxie intermittente affecte le sommeil des animaux. Comme le manque de sommeil est également lié à l'inflammation, "je ne sais pas si c'est l'apnée isolée ou la combinaison de l'apnée et du manque de sommeil au réveil - un modèle à deux coups en quelque sorte - qui pourrait contribuer aux résultats sur la progéniture", dit-elle.

Kentner met en garde contre toute affirmation catégorique concernant les différences entre les sexes observées par les chercheurs. L'équipe n'a pas étudié les rats femelles jusqu'à l'âge adulte, ce qui signifie qu'un phénotype atypique peut simplement être retardé chez les femelles, dit-elle. 

Et le fait que les rats mâles aient obtenu de moins bons résultats dans le sous-ensemble de tâches sélectionné par les chercheurs ne signifie pas nécessairement qu'ils obtiendraient de moins bons résultats que les rats femelles dans toutes les tâches, précise Kentner.

M. Cahill admet que l'étude ne rend peut-être pas pleinement compte des effets de l'hypoxie intermittente gestationnelle chez les rats femelles. "Peut-être n'avons-nous pas examiné les bons comportements pour évaluer la progéniture femelle", dit-il.

En plus d'étudier les différences potentielles entre les sexes, ses collègues et lui prévoient d'étudier si le blocage de l'inflammation chez les rates enceintes peut prévenir les changements neuronaux et comportementaux chez la progéniture.

Citer cet article : https://doi.org/10.53053/QCKH4224