Article original : Immunity-linked genes expressed differently in brains of autistic people
Traduction :
Selon une nouvelle étude portant sur des milliers d’échantillons de cerveau post-mortem, les gènes impliqués dans le fonctionnement du système immunitaire ont des schémas d’expression atypiques dans le cerveau des personnes atteintes de certaines maladies neurologiques et psychiatriques, y compris l’autisme.
Sur les 1 275 gènes immunitaires étudiés, 765 – 60 % – ont montré une expression élevée ou réduite dans le cerveau d’adultes atteints de l’une des six conditions suivantes : autisme, schizophrénie, trouble bipolaire, dépression, maladie d’Alzheimer ou maladie de Parkinson. Les modèles d’expression variaient selon l’état, suggérant qu’il existe des “signatures” distinctes pour chacun, explique le chercheur principal Chunyu Liu, professeur de psychiatrie et de sciences du comportement à l’Université médicale du nord de Syracuse, New York.
L’expression de gènes immunitaires pourrait potentiellement servir de marqueur de l’inflammation, dit Liu. Une telle activation immunitaire – en particulier in utero – a été associée à l’autisme, bien que les mécanismes soient loin d’être clairs.
“Mon impression est que le système immunitaire n’est pas vraiment un acteur très mineur dans les troubles cérébraux”, déclare Liu. “C’est un acteur majeur.”
Selon Christopher Coe, professeur émérite de biopsychologie à l’Université du Wisconsin-Madison, qui n’était pas impliqué dans l’oeuvre.
“Une étude du cerveau post-mortem est informative”, déclare Coe. “Mais pas définitive.”
Liu et son équipe ont analysé les niveaux d’expression de 1 275 gènes immunitaires dans 2 467 échantillons de cerveau post-mortem, dont 103 provenant de personnes autistes et 1 178 de témoins. Les données proviennent de deux bases de données transcriptomiques – ArrayExpress et Gene Expression Omnibus – et d’autres études publiées précédemment.
Les cerveaux des personnes autistes avaient, en moyenne, 275 gènes avec des niveaux d’expression différents de ceux des témoins ; les cerveaux des personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer avaient 638 gènes exprimés de manière différentielle, suivis de ceux atteints de schizophrénie (220), de la maladie de Parkinson (97), de trouble bipolaire (58) et de dépression (27).
Les niveaux d’expression des hommes autistes variaient plus que ceux des femmes autistes, tandis que le cerveau des femmes souffrant de dépression présentait plus de variation que celui des hommes souffrant de dépression. Les quatre autres conditions n’ont montré aucune différence entre les sexes.
Le modèle d’expression lié à l’autisme ressemblait plus à ceux des affections neurologiques – Alzheimer et Parkinson – qu’aux autres affections psychiatriques. Les conditions neurologiques, par définition, doivent avoir une signature physique connue dans le cerveau, telle que la perte caractéristique de neurones dopaminergiques de Parkinson. Les chercheurs n’ont pas trouvé une telle signature pour l’autisme.
“Cette [similarité] fournit simplement une sorte de direction supplémentaire sur laquelle nous devrions nous pencher”, déclare Liu. “Peut-être qu’un jour nous comprendrons mieux la pathologie.”
Les résultats ont été publiés dans Molecular Psychiatry en novembre.
Deux gènes, CRH et TAC1, sont les plus souvent altérés parmi les affections : la CRH est régulée négativement dans toutes les affections sauf la maladie de Parkinson, et TAC1 est régulée négativement dans toutes les affections sauf la dépression. Les deux gènes affectent l’activation de la microglie, les cellules immunitaires du cerveau.
L’activation microgliale atypique peut “faire dérailler la neurogenèse et la synaptogenèse normales”, dit Coe, perturbant l’activité neuronale de la même manière dans toutes les conditions.
Les gènes impliqués dans la fonction des astrocytes et des synapses sont exprimés de la même manière chez les personnes atteintes d’autisme, de schizophrénie ou de trouble bipolaire, selon une étude de 2018 sur le tissu cérébral post-mortem. Mais les gènes microgliaux sont surexprimés dans l’autisme seul, selon cette étude.
Les personnes dont les gènes immunitaires sont plus intensément régulés positivement pourraient avoir une “condition neuro-inflammatoire”, explique Michael Benros, professeur et directeur de recherche sur la psychiatrie biologique et de précision à l’Université de Copenhague au Danemark, qui n’a pas participé aux travaux.
“Il pourrait être intéressant d’essayer d’identifier ces sous-groupes potentiels et bien sûr de leur fournir un traitement plus spécifique”, explique Benros.
La plupart des changements d’expression observés dans les échantillons de tissus cérébraux n’apparaissent pas dans les ensembles de données des modèles d’expression génique dans les échantillons de sang de personnes atteintes des mêmes conditions, selon l’étude. Cette découverte “quelque peu surprenante” indique l’importance d’étudier les tissus cérébraux, explique Cynthia Schumann, professeur de psychiatrie et de sciences du comportement à l’Institut Davis MIND de l’Université de Californie, qui n’a pas participé à l’étude.
“Si vous voulez en savoir plus sur le cerveau, vous devez regarder le cerveau lui-même”, déclare Schumann.
Liu et son équipe créent des modèles cellulaires pour mieux comprendre si l’inflammation fait partie des facteurs qui contribuent au développement d’affections cérébrales.
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