Le cerveau autiste «surchargé de connexions»

«Les scientifiques découvrent que les personnes atteintes d’autisme ont trop de« connexions »cérébrales», rapporte le Mail Online. La recherche américaine suggère que les personnes atteintes d’un trouble du spectre autistique ont une quantité excessive de connexions neuronales à l’intérieur de leur cerveau.

Le titre est basé sur les résultats d’une étude qui a montré qu’à l’autopsie, les cerveaux des personnes atteintes de troubles du spectre autistique ont plus de structures de cellules nerveuses appelées «épines dendritiques» – qui reçoivent des signaux d’autres cellules nerveuses – que les cerveaux de personnes sans TSA.

Le développement du cerveau après la naissance implique à la fois la formation de nouvelles connexions et l’élimination ou la «taille» des autres connexions arrêt du tabac. Les chercheurs ont conclu que les personnes atteintes de TSA ont un défaut de développement dans l’élagage / l’élimination des épines dendritiques.

Un examen plus approfondi du cerveau des personnes atteintes de TSA a révélé qu’une plus grande partie de la protéine de signalisation mTOR se trouvait dans son état activé que dans le cerveau des personnes sans TSA.

Un processus appelé autophagie, où les anciennes structures et protéines à l’intérieur des cellules sont enlevées et décomposées, a également été altérée.

Les chercheurs ont effectué d’autres expériences pour montrer que la signalisation mTOR inhibe l’autophagie, et qu’il n’y a pas d’élagage autophagie des épines dendritiques.

Les souris génétiquement modifiées pour avoir des niveaux accrus de signalisation mTOR activée ont montré des symptômes de type autistique. Tout cela pourrait être inversé avec un traitement avec un inhibiteur de mTOR appelé rapamycine.

La rapamycine est un type d’antibiotique, et est actuellement utilisé en médecine comme immunosuppresseur pour prévenir le rejet d’organe après une greffe de rein. Cependant, il a été associé à une gamme d’effets indésirables et ne conviendrait donc pas à la plupart des personnes atteintes de TSA.

Il est trop tôt pour dire si cette recherche pourrait déboucher sur un traitement pour les TSA, et même si c’est le cas, il est fort probable que ce soit très lointain.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de la Columbia Medical School, de la Icahn School of Medicine de Mount Sinai et de l’Université de Rochester. Il a été financé par la Fondation Simons.

L’étude a été publiée dans la revue Neuron.

Les résultats de l’étude ont été extrêmement bien signalés par le Mail Online.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Il s’agissait d’une étude en laboratoire et sur des animaux visant à déterminer si un processus appelé autophagie (un processus d’élimination et de dégradation des structures cellulaires et des protéines) est impliqué dans le remodelage des synapses (connexions nerveuses). Et si cela implique la signalisation à travers une protéine appelée mTOR.

Ils voulaient également voir si ce processus était défectueux dans les troubles du spectre autistique (TSA).

La recherche en laboratoire et sur les animaux est idéale pour répondre à ce genre de questions. Cependant, cela signifie que toute application à la santé humaine est probablement très loin.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Les chercheurs ont d’abord examiné à l’autopsie le cerveau de personnes atteintes de TSA et de personnes sans TSA. Ils étaient particulièrement intéressés par les structures de cellules nerveuses appelées «épines dendritiques», qui reçoivent des signaux d’autres cellules nerveuses.

Les chercheurs ont effectué des expériences avec des souris génétiquement modifiées pour avoir des symptômes de TSA. Dans ces modèles de souris, la protéine de signalisation mTOR est dérégulée.

Les chercheurs ont également effectué d’autres expériences pour étudier les effets de la dérégulation mTOR et le blocage de l’autophagie.

Quels ont été les résultats de base?

En examinant le cerveau des personnes atteintes de TSA et en les comparant au cerveau des personnes sans TSA, les chercheurs ont découvert que la densité des épines dendritiques était significativement plus élevée chez les TSA.

Le développement du cerveau après la naissance implique à la fois la formation de nouvelles connexions nerveuses et l’élagage / élimination des autres. La formation de nouvelles connexions nerveuses dépasse la taille durant l’enfance, mais les synapses sont ensuite éliminées pendant l’adolescence à mesure que les synapses sont sélectionnées et mûries.

Lorsque les chercheurs ont comparé le cerveau d’enfants (âgés de deux à neuf ans) et d’adolescents (âgés de 13 à 20 ans), ils ont constaté une densité légèrement plus élevée chez les enfants atteints de TSA que chez les témoins. contrôles.

De l’enfance à l’adolescence, les épines dendritiques ont diminué d’environ 45% chez les sujets témoins, mais seulement d’environ 16% chez les personnes atteintes de TSA. Les chercheurs ont conclu que les personnes atteintes de TSA ont un défaut de développement dans l’élagage / l’élimination de la colonne vertébrale.

Les chercheurs ont trouvé qu’il y avait des niveaux plus élevés de la version activée de la protéine de signalisation mTOR dans les cerveaux ASD adolescents que les cerveaux sans ASD. Ils ont également constaté que les cerveaux ASD ne pratiquaient pas autant l’autophagie que les cerveaux sans TSA.

Les chercheurs ont ensuite effectué des expériences en utilisant des modèles de souris de TSA qui avaient déréglé mTOR. Ils ont trouvé que les souris avaient des défauts d’élagage de la colonne vertébrale. Ces défauts d’élagage pourraient être améliorés en traitant les souris avec un produit chimique appelé rapamycine qui inhibe mTOR. Les cellules nerveuses des modèles de souris de TSA ont également effectué moins d’autophagie, et cela a également été corrigé en traitant les souris avec de la rapamycine. La rapamycine a également amélioré le comportement social des souris sur les tests comportementaux.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs concluent que leurs «découvertes suggèrent que l’autophagie régulée par mTOR est nécessaire pour l’élagage du rachis développemental, et l’activation de l’autophagie neuronale corrige la pathologie synaptique et les déficits de comportement social dans les modèles ASD avec mTOR hyperactivé».

Conclusion

Cette étude a révélé que les cerveaux des personnes atteintes de TSA ont plus de structures de cellules nerveuses appelées «épines dendritiques», qui reçoivent des signaux d’autres cellules nerveuses, que les cerveaux des personnes sans TSA. Plus de la protéine de signalisation mTOR s’est avérée être dans son état activé et un processus appelé autophagie, que la cellule utilise pour éliminer et dégrader les structures cellulaires et les protéines, a été altérée dans le cerveau des personnes atteintes de TSA.

Les souris génétiquement modifiées avec mTOR hyperactivé présentent des symptômes de type autistique, présentent plus de défauts d’élagage de la colonne vertébrale dendritique et une altopie de l’autophagie. Tout cela pourrait être inversé avec un traitement avec un inhibiteur de mTOR appelé rapamycine.

La rapamycine est un type d’antibiotique, et est actuellement utilisé en médecine comme immunosuppresseur pour prévenir le rejet d’organe après une transplantation rénale.

Cependant, il a été associé à une gamme d’effets indésirables. Comme le souligne le Mail, cette recherche n’en est qu’à ses débuts. Il aide principalement notre compréhension des changements du cerveau qui peuvent être impliqués dans cette condition.

Il est trop tôt pour dire si cela peut conduire à un traitement pour les troubles du spectre autistique, et même si c’est le cas, il est probable que ce soit très lointain.