Brain Signals Rotating Test

Qu’est-ce qui cause l’autisme? Une nouvelle recherche révèle un facteur clé dans le développement du cerveau

Les résultats de cette recherche révèlent une composante importante des causes sous-jacentes des malformations congénitales du tube neural, des déficiences intellectuelles et du risque d’autisme.

Des chercheurs du Texas A&M College of Medicine ont fourni des réponses à des questions importantes concernant le développement du néocortex, fournissant de nouvelles informations sur les causes profondes des déficiences intellectuelles.

Une avancée significative dans notre compréhension du développement du cerveau a été accomplie par des chercheurs du Texas A&M University College of Medicine. Cette nouvelle recherche fait progresser notre compréhension de la façon dont la région du cerveau qui distingue les humains des autres animaux se développe et met en lumière les causes des déficiences intellectuelles, telles que les troubles du spectre autistique.

Pendant de nombreuses années, les scientifiques ont reconnu une relation significative entre l’intelligence des mammifères et une fine couche de cellules dans le néocortex, la région du cerveau qui régit les processus d’ordre supérieur comme la cognition, la perception et le langage. La surface du néocortex reflète le degré de développement des capacités mentales d’un organisme. Par exemple, le néocortex humain n’est qu’environ trois fois plus épais que celui de la souris. Cependant, le néocortex humain a une surface 1 000 fois plus grande que celle des souris. Les troubles du spectre autistique et les déficiences intellectuelles font partie des déficiences du développement causées par des malformations dans cette région du cerveau.

Ce qui est inconnu, c’est comment l’expansion évolutive de cette section du cerveau se produit de manière sélective en faveur de la croissance de la surface du néocortex au prix de l’augmentation de son épaisseur. Un aspect important de ce processus est la façon dont les populations initiales de cellules souches neurales, qui servent de blocs de construction du cerveau, se répartissent.

« Il existe de nombreuses, ce que nous appellerons, des unités de traitement individuelles qui sont disposées horizontalement dans le néocortex. Plus vous avez de surface, plus vous pouvez accueillir ces unités de traitement », a déclaré Vytas A. Bankaitis, professeur émérite au Collège de médecine, titulaire de la chaire de chimie de la Fondation EL Wehner-Welch et co-auteur de cette étude, qui a été publié dans Rapports de cellule. “La question est, pourquoi la surface néocorticale est-elle tellement plus grande par rapport à son épaisseur à mesure que l’on monte dans l’arbre évolutif des mammifères ? Pourquoi les cellules souches neurales se propagent-elles dans une direction latérale à mesure qu’elles prolifèrent et ne s’empilent-elles pas les unes sur les autres ? »

Cette question est essentielle car lorsque les cellules ne s’étalent pas, mais s’empilent, cela crée un néocortex plus épais avec une surface plus petite – une caractéristique qui a été observée dans des cas de déficience intellectuelle et même d’autisme.

“L’une des causes génétiques les plus étudiées de la déficience intellectuelle est une mutation dans un gène qui s’appelait à l’origine LIS1”, a déclaré Zhigang Xie, professeur adjoint au Collège de médecine et co-auteur de l’étude. « Cette mutation génétique entraînera un cerveau lisse, qui est associé à une déficience intellectuelle. Et une observation typique est que le néocortex du patient est plus épais que la normale. Il existe également des études très récentes qui identifient des différences communes dans le cerveau de l’autisme, notamment des régions anormalement épaissies du néocortex chez ces individus.

Les scientifiques savent depuis un certain temps que lorsque les cellules souches neurales se divisent, leurs noyaux montent et descendent dans leur espace anatomique en fonction du cycle cellulaire, un processus appelé migration nucléaire intercinétique. Pour ce faire, ils utilisent un réseau cytosquelettique qui agit comme des voies ferrées avec des moteurs qui déplacent les noyaux vers le haut ou vers le bas de manière étroitement régulée. Bien que plusieurs idées aient été proposées, il reste une énigme pourquoi les noyaux se déplacent de cette façon, comment ce réseau de voies ferrées est contrôlé et quel rôle joue la migration nucléaire intercinétique dans le développement du néocortex.

Dans leur étude, Xie et Bankaitis apportent des réponses à ces questions.

Quant à savoir pourquoi, Bankaitis explique que lorsqu’il y a tant de cellules si proches les unes des autres au stade embryonnaire du développement néocortical, le mouvement de leurs noyaux de haut en bas provoque des forces opposées vers le haut et vers le bas qui propagent les cellules souches neurales en division.

“Pensez à un tube de dentifrice”, a déclaré Bankaitis. “Si vous deviez prendre ce tube de dentifrice, le mettre entre vos mains, pousser du bas et pousser du haut, que se passerait-il ? Il s’aplatirait et s’étalerait. C’est essentiellement ainsi que cela fonctionne. Vous avez une force ascendante et une force descendante causées par le mouvement des noyaux qui propagent ces cellules.

Xie et Bankaitis démontrent également comment les cellules font cela en reliant plusieurs voies distinctes qui coopèrent pour «dire» aux cellules souches neurales du nouveau-né où aller.

“Je pense que pour la première fois, cela rassemble vraiment des molécules et des voies de signalisation qui indiquent comment ce processus est contrôlé et pourquoi il serait lié ou associé à des déficiences neurodéveloppementales”, a déclaré Bankaitis. «Nous avons pris une voie biochimique, l’avons liée à une voie biologique cellulaire et l’avons liée à une voie de signalisation qui parle au noyau pour favoriser le comportement nucléaire qui génère une force qui développe un cerveau compliqué. C’est maintenant un circuit complet.

Les résultats de cette étude révèlent un facteur important dans les causes sous-jacentes du risque d’autisme, des déficiences intellectuelles et des malformations congénitales du tube neural. Les nouvelles connaissances sur les principes de base régulant la forme du néocortex aideront également à concevoir des systèmes de culture cérébrale in vitro qui reflètent plus précisément les processus de développement d’intérêt et améliorent les perspectives de développement de médicaments neurologiques.

“Bien qu’il puisse s’avérer qu’il y ait de nombreuses raisons pour lesquelles un néocortex s’épaissit au lieu de se propager, notre travail offre une nouvelle perspective sur les raisons pour lesquelles les patients atteints d’autisme et de déficiences intellectuelles affichent souvent un cortex plus épais”, a déclaré Xie. “Le fait que le produit du gène LIS1 soit un régulateur central de la migration nucléaire, y compris la migration nucléaire intercinétique que nous étudions dans ce travail, soutient les conclusions auxquelles nous parvenons dans cet article.”

Référence : « L’axe de polarité des cellules planaires/de la protéine de transfert de phosphatidylinositol régule la morphogenèse néocorticale en soutenant la migration nucléaire intercinétique » par Zhigang Xie et Vytas A. Bankaitis, 31 mai 2022, Rapports de cellule.
DOI : 10.1016/j.celrep.2022.110869

L’étude a été financée par les NIH/National Institutes of Health et la Robert A Welch Foundation.



#Questce #qui #lautisme #Une #nouvelle #recherche #révèle #facteur #clé #dans #développement #cerveau

Leave a Comment

Your email address will not be published.