spectrumnews.org Traduction de "Autism-linked genes clock daily oscillations" - Sarah DeWeerdt - 14 novembre 2022
De nombreux gènes de l'autisme présentent des schémas rythmiques d'expression dans le cerveau au cours d'une journée, selon les résultats d'une étude sur des souris présentée hier à Neuroscience 2022 à San Diego, en Californie. Selon Chang Hoon Lee, neuroscientifique dans le laboratoire de Joseph Takahashi au centre médical de l'université du Texas Southwestern à Dallas, qui a présenté les travaux, ces résultats ouvrent la voie à des efforts supplémentaires pour comprendre pourquoi de nombreuses personnes autistes ont des rythmes circadiens perturbés - des processus corporels qui ont un cycle de 24 heures - et des problèmes de sommeil.
Lee et Takahashi ont analysé l'expression génétique dans des échantillons de tissus prélevés sur quatre souris de type sauvage toutes les quatre heures pendant 48 heures. À chaque moment, ils ont prélevé des échantillons dans neuf régions du cerveau : bulbe olfactif, striatum, cortex pariétal, cortex occipital, cortex frontal, hippocampe, cortex temporal, cervelet et noyau suprachiasmatique.
Les chercheurs ont constaté que de nombreux gènes présentent des oscillations régulières de leur niveau d'expression sur une période de 24 heures, leur nombre allant de 674 dans le cortex occipital à 8 249 dans le noyau suprachiasmatique, le maître chronométreur du cerveau. Les rythmes d'expression des gènes sont les plus prononcés dans le noyau suprachiasmatique, où l'expression d'un gène donné tend à culminer plusieurs heures plus tôt qu'ailleurs dans le cerveau.
La plupart des autres régions du cerveau présentent des rythmes d'expression génétique remarquablement alignés. Le bulbe olfactif et le cervelet, en revanche, sont globalement désynchronisés et présentent 28 gènes dont le pic d'expression se situe à l'opposé de celui des autres régions.
Les chercheurs ont constaté que de nombreux gènes liés à l'autisme appartiennent à un ensemble de gènes rythmiques qui sont fortement exprimés dans le noyau suprachiasmatique le soir et dans d'autres régions du cerveau au milieu de la nuit.
"Il s'agit d'une donnée clé", déclare Lee. Elles pourraient fournir des indices sur les gènes liés à l'autisme qui sont impliqués dans le rythme circadien et les perturbations du sommeil, et sur les régions du cerveau dans lesquelles ils agissent.
Lee et Takahashi ont également examiné l'expression génétique dans plus de 120 000 noyaux cellulaires individuels prélevés dans le cortex frontal, une région qui contribue au langage, au comportement social et à la communication, des fonctions qui sont altérées dans l'autisme.
"Le neurone est l'acteur clé qui contribue" aux modèles d'expression génétique rythmique identifiés dans les échantillons de tissus, explique Lee à propos de cette analyse.
La méthodologie de l'étude est exigeante, déclare Erik Herzog, professeur de biologie à l'université Washington de Saint-Louis (Missouri), qui n'a pas participé aux travaux mais qui étudie les rythmes circadiens. "Ce sera un ensemble de données très précieux pour une grande variété de chercheurs", dit-il.
Une deuxième étude présentée hier met en cause les rythmes circadiens dans l'autisme : Des souris dépourvues d'une copie de BMAL1, l'un des gènes les plus importants qui régulent l'horloge interne de l'organisme, présentent des caractéristiques qui rappellent l'autisme, notamment des comportements répétitifs et des problèmes sociaux et moteurs. Leurs traits sont similaires - bien que dans certains cas moins prononcés - à ceux des souris dépourvues des deux copies de BMAL1.
Les résultats montrent que la perturbation d'une seule copie du gène "est suffisante pour provoquer des altérations comportementales semblables à celles de l'autisme chez les souris", a déclaré Abhishek Mishra, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Ruifeng Cao à l'université du Minnesota à Duluth, lors de la présentation de l'étude.
Ce modèle de souris, auquel il manque une copie du gène, est "un modèle plus fidèle à la réalité", a-t-il déclaré à Spectrum.
Certaines personnes autistes présentent des altérations du gène BMAL1, mais une perte complète de la fonction du gène "n'est pas très courante dans la population", a ajouté Rubal Singla, un étudiant diplômé de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill qui a précédemment travaillé sur le projet en tant que chercheur invité dans le laboratoire de Cao.
Les souris dépourvues d'une copie du gène ont 50 à 75 % moins de protéine BMAL1 dans le cerveau que les souris de type sauvage. Elles présentent également une activité élevée de mTOR, une protéine impliquée dans la régulation circadienne, dans tout le cerveau, et des niveaux réduits d'autres protéines circadiennes. Ces résultats sont détaillés dans un article publié en juin dans l'International Journal of Molecular Sciences.
Lire d'autres rapports de Neuroscience 2022 [traduction française]
Citer cet article : https://doi.org/10.53053/MOKE6365
