Comment une mutation du gène de l'autisme modifie le développement du cerveau


Comment une mutation du gène de l'autisme modifie le développement du cerveau

Les chercheurs ont expliqué comment les mutations du gène CHD8 altèrent le développement du cerveau et nuisent au fonctionnement cognitif.

En analysant les cerveaux de la souris, les chercheurs ont découvert que les mutations dans un gène appelé CHD8 peuvent modifier le développement du cerveau et le fonctionnement cognitif pour provoquer l'autisme.

Des chercheurs des États-Unis et du Canada ont constaté que les mutations du gène CHD8 altèrent l'expression des gènes chez les souris, nuisant à leur fonctionnement cognitif et augmentant le volume du cerveau.

Ces deux caractéristiques sont présentes chez les humains atteints d'autisme qui ont des mutations du gène CHD8.

De plus, les chercheurs ont constaté que les changements dans l'expression des gènes en raison des mutations du gène CHD8 surviennent dans le développement du cerveau précoce, et ils continuent tout au long de la vie.

L'étude - dirigée par Alex Nord, de l'Université de Californie-Davis - a récemment été publiée dans le journal Nature Neuroscience .

Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), environ 1 enfant sur 68 aux États-Unis a reçu un diagnostic d'autisme, la condition étant environ 4,5 fois plus fréquente chez les garçons que chez les filles.

Bien que les causes précises de l'autisme ne soient pas claires, des études ont montré que les facteurs environnementaux et génétiques jouent un rôle. Les mutations dans le gène CHD8 sont considérées comme un tel facteur.

Étude des mutations du gène CHD8 chez la souris

Situé sur le chromosome 14, le CHD8 est connu pour coder une protéine responsable de l'emballage de l'ADN, qui régule l'expression des gènes dans les cellules pendant le développement.

Normalement, les humains ont deux copies fonctionnelles du gène CHD8. Dans certains cas d'autisme, cependant, une copie de ce gène est mutée et sa fonction est donc perdue.

Nord et ses collègues ont utilisé des modèles de souris pour leur étude, afin de mieux comprendre comment les mutations du gène CHD8 influencent le développement du cerveau.

L'équipe note qu'environ 85% des gènes de souris sont codés de manière similaire aux gènes humains. Cela signifie que les changements dans l'ADN de la souris simularont les changements dans l'ADN humain, ce qui rend les rongeurs un bon modèle pour l'étude des mutations génétiques.

De plus, les chercheurs soulignent que les souris affichent des comportements similaires à ceux des humains.

"Les tests comportementaux avec des souris nous donnent des informations sur la sociabilité, l'anxiété et la cognition", explique Nord. "À partir de là, nous pouvons examiner les changements au niveau anatomique et cellulaire pour trouver des liens à travers les dimensions. Ceci est essentiel pour comprendre la biologie des troubles comme autisme."

Comment les mutations CHD8 affectent le cerveau

À l'aide de l'édition de gènes CRISPR / Cas9, les chercheurs ont élevé des souris qui possédaient une seule copie du gène CHD8, et ils ont examiné comment cela a affecté leur développement du cerveau.

Chez les souris avec deux gènes CHD8 fonctionnels, les chercheurs ont constaté que l'expression du gène CHD8 a atteint un pic au début du développement du cerveau.

Mais chez les souris avec une seule copie fonctionnelle de CHD8, la prolifération cellulaire a augmenté de manière significative dans le développement précoce du cerveau, et les rongeurs ont affiché une plus grande taille de cerveau, ce qui est souvent le cas chez les humains atteints d'autisme.

En outre, l'équipe a constaté que les souris avec une mutation du gène CHD8 connaissaient des changements d'expression génétique pour le reste de leur vie.

Fait important, les chercheurs ont constaté que de tels changements entravaient la fonction des synapses, qui sont des structures qui permettent la communication cellulaire du cerveau.

Ces changements cérébrales ont entraîné une altération cognitive chez les rongeurs, y compris l'apprentissage et la mémoire médiocres.

Les résultats suggèrent que les mutations du gène CHD8 affectent non seulement le développement du cerveau, mais elles continuent également à affecter le fonctionnement du cerveau tout au long de l'âge adulte.

Les chercheurs croient que leurs résultats offrent un aperçu de l'une des causes sous-jacentes de l'autisme, ce qui pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements nécessaires pour la condition.

«Pendant des années, les cibles de la découverte et du traitement des médicaments ont été basées sur une boîte noire inconnue de ce qui se passe dans le cerveau», explique Nord.

Maintenant, en utilisant des approches génétiques pour étudier l'impact des mutations spécifiques trouvées dans les cas, nous essayons de construire un modèle cohérent qui lie le contrôle génétique du développement du cerveau avec le comportement et la fonction du cerveau ".

Alex Nord

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