spectrumnews.org Traduction de "Mouse models help sniff out olfactory differences in autism" - 16 novembre 2022 - Sarah DeWeerdt
Deux modèles différents de souris autistes ont des difficultés à identifier les odeurs, selon des recherches inédites présentées dimanche et mardi au salon Neuroscience 2022 à San Diego, en Californie. Ces difficultés sont subtiles mais significatives car l'odorat joue un rôle important dans le comportement social des souris.
Les résultats suggèrent que les différences olfactives peuvent fausser les résultats des tests de comportement social courants chez les souris - ou contribuer à les expliquer. À l'appui de cette idée, une série d'autres exposés présentés lors de la réunion ont montré comment les souris modèles d'autisme réagissent de manière atypique aux odeurs sociales. Selon les chercheurs, les différences d'odorat - une composante essentielle du goût - pourraient même contribuer à l'alimentation difficile des personnes autistes.
"L'olfaction est un sens intéressant. Nous n'avons pas tendance à y penser, mais elle est partout", explique Gonzalo Otazu, neuroscientifique au New York Institute of Technology de Long Island, qui a présenté une série de résultats lors d'un nanosymposium dimanche.
Les recherches sur l'odorat et son lien avec le comportement social ne sont pas entièrement nouvelles, mais elles semblaient plus fréquentes que d'habitude à Neuroscience 2022. Il est difficile de dire si les chercheurs sont vraiment plus nombreux à prendre conscience de l'utilité des études sur l'olfaction.
"Je suis de parti pris", déclare Shivani Bigler, étudiante diplômée dans le laboratoire de Steven Siegelbaum à l'université Columbia, qui a présenté un poster mardi. "Je suis SI intéressée par les odeurs".
Otazu et ses collègues ont entraîné des souris dépourvues d'une copie du gène SHANK3, lié à l'autisme, à lécher un tube - et à être récompensées par une gorgée d'eau - lorsqu'elles détectent une odeur particulière. Les souris modèles ont appris à identifier une odeur cible tout aussi bien que les souris sauvages, et elles pouvaient détecter l'odeur cible en présence d'une autre odeur familière. Mais contrairement aux souris sauvages, les souris SHANK3 ne pouvaient pas détecter l'odeur cible en présence d'une autre odeur non familière.
"Il est difficile d'identifier une odeur dans un environnement nouveau", explique Otazu, qui compare ce test à un "captcha olfactif". Son équipe dispose de données non publiées faisant état de résultats similaires chez des souris dépourvues d'une copie d'un autre gène lié à l'autisme, le CNTNAP2.
Ce problème olfactif reflète la façon dont les informations liées à l'odeur sont traitées dans le cerveau et non dans le nez, selon les images que l'équipe a prises des glomérules des animaux SHANK3. Ces structures arrondies situées près de la surface du bulbe olfactif sont bourrées de synapses et servent de relais entre le nez et le cerveau. Les glomérules des souris sauvages et des souris SHANK3 présentaient des schémas d'activation similaires.
L'affiche présentée par Bigler met en évidence une région de l'hippocampe appelée CA2. Cette zone est connue pour être impliquée dans la mémoire sociale, "mais personne n'a trouvé CA2 pour traiter les odeurs de quelque nature que ce soit", dit-elle. Une zone adjacente, CA1, encode les souvenirs d'odeurs non sociales, et "[parce que] les souris utilisent principalement l'olfaction, nous avons pensé que CA2 pourrait traiter les odeurs sociales".
L'équipe a constaté que différentes cellules de CA2 s'activent en réponse à des odeurs provenant de différentes souris individuelles. Et le fait de réduire au silence l'activité de CA2 réduit la capacité des souris sauvages à apprendre à associer une odeur sociale à une récompense, alors que leur capacité à apprendre l'association avec une odeur non sociale reste intacte.
Ces résultats sont également détaillés dans un article publié sur bioRxiv en septembre 2021.
Une autre équipe de recherche a montré que les souris dépourvues de FMR1, le gène responsable du syndrome de l'X fragile, ne peuvent pas faire la distinction entre une odeur cible et un mélange de l'odeur cible et d'une odeur étroitement apparentée - bien qu'elles soient aussi douées que les souris de type sauvage pour apprendre à identifier les odeurs et faire la distinction entre deux odeurs similaires présentées séparément.
"Cela montre que ces animaux présentent une sorte de déficit dans la discrimination complexe des odeurs", explique Praveen Kuruppath, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Nathan Schoppa à l'université du Colorado à Aurora, qui a présenté les résultats lors d'une session de posters mardi.
Selon Kuruppath et ses collègues, ce déficit pourrait être une conséquence de l'altération de l'activité électrique qu'ils ont identifiée dans les cellules du bulbe olfactif. On sait que l'activité précise dans cette structure est nécessaire pour bien distinguer les odeurs.
Les déficits olfactifs subtils tels que ceux identifiés dans les deux études sont importants car de nombreuses odeurs dans la vie réelle sont constituées d'un mélange de produits chimiques, explique Kuruppath. "Les odeurs complexes sont partout".
C'est particulièrement vrai pour les odeurs qui véhiculent des informations sociales, comme l'identité, le sexe ou l'état physiologique d'un autre animal, ajoute Otazu. "Le comportement social a une composante olfactive qui est presque inévitable", en particulier pour des espèces comme les souris.
L'odorat étant "une modalité sociale unisensorielle que les rongeurs utilisent naturellement", il offre une "approche traçable" pour exposer les souris à un stimulus social sans l'imprévisibilité d'un autre animal, explique Elizabeth Hammock, professeure associée de psychologie et de neurosciences à la Florida State University de Tallahassee.
Les recherches présentées par son laboratoire lors d'une séance de posters dimanche ont montré que l'absence d'une ou des deux copies du gène codant pour le récepteur de l'hormone sociale ocytocine modifie la façon dont les jeunes souris réagissent à l'odeur des souris dépourvues d'ocytocine - et aussi la façon dont les autres souris réagissent à l'odeur des souris dont les récepteurs d'ocytocine sont modifiés.
"L'essentiel est que [tous les animaux] interagissent davantage avec la litière de type sauvage", explique James Brown, un étudiant diplômé du laboratoire de Hammock qui a présenté les résultats.
Selon une autre affiche présentée mardi, les souris dépourvues de DLGAP2, un gène lié à l'autisme qui est fortement exprimé dans les régions olfactives du cerveau des souris, réagissent également de manière atypique aux odeurs sociales. Ces souris montrent moins d'intérêt pour les odeurs d'amande et de banane que les animaux de type sauvage, et plus d'intérêt pour la literie avec l'odeur d'une autre souris - des résultats qui peuvent rappeler les intérêts restreints dans l'autisme, dit Yu-Fu Chen, assistant de recherche dans le laboratoire de Li-Jen Lee à l'Université nationale de Taiwan à Taipei, qui a présenté les résultats.
Lire d'autres rapports de Neuroscience 2022.
Citer cet article : https://doi.org/10.53053/MNSP5607
