120. GENETIQUE & NEUROSCIENCES & PSYCHOLOGIE.

Stress, les cibles génétiques des hormones de stress dans le cerveau sont identifiées

Résumé : Une étude révèle qu’une zone du cerveau associée à la réponse au stress, à l'apprentissage et à la mémoire, possède un lien entre les récepteurs des corticostéroïdes et les gènes associés à la plasticité ciliaire et neuroplastique dans l'hippocampe.

Source: : Université de Bristol

Le stress chronique est une cause bien connue de troubles de santé mentale. De nouvelles recherches ont permis de mieux comprendre comment les hormones glucocorticoïdes («hormones de stress») agissent sur le cerveau et quelle est leur fonction. Les résultats pourraient conduire à des stratégies plus efficaces dans la prévention et le traitement des troubles de santé mentale.

L'étude, dirigée par des universitaires de l'Université de Bristol et publiée aujourd'hui dans Nature Communications, a découvert un lien entre les récepteurs des corticostéroïdes - le récepteur minéralocorticoïde (MR) et le récepteur des glucocorticoïdes (GR) - et les gènes ciliaires et de neuroplasticité dans l'hippocampe, un région du cerveau impliquée dans la gestion du stress, l'apprentissage et la mémoire.

L'objectif de la recherche était de découvrir avec quels gènes MR et GR interagissent dans l'ensemble du génome de l'hippocampe pendant la variation circadienne normale et après une exposition à un stress aigu. L'équipe de recherche voulait également découvrir si une interaction entraînerait des changements dans l'expression et les propriétés fonctionnelles de ces gènes.

L'étude a combiné des technologies avancées de séquençage, de bioinformatique et d'analyse des voies de nouvelle génération pour permettre une meilleure compréhension de l'action des hormones glucocorticoïdes, via les MR et les GR, sur l'activité des gènes dans l'hippocampe.

Les chercheurs ont découvert un lien jusqu'alors inconnu entre la fonction MR et les cils. Les cils sont de petites structures ressemblant à des cheveux qui dépassent des corps cellulaires. La fonction efficace des cils est d'une importance vitale pour le développement du cerveau et la plasticité cérébrale en cours, mais la façon dont leur structure et leur fonction sont régulées dans les neurones est en grande partie inconnue.

La découverte du nouveau rôle de l'IRM dans la structure et la fonction des cils en relation avec le développement neuronal a permis de mieux comprendre le rôle de ces structures cellulaires dans le cerveau et pourrait aider à résoudre les troubles (développementaux) liés aux cils à l'avenir.

L'équipe a également découvert que MR et GR interagissent avec de nombreux gènes impliqués dans les processus de neuroplasticité, tels que les processus de communication et d'apprentissage et de mémoire de neurone à neurone. Certains de ces gènes, cependant, ont été liés au développement de troubles de santé mentale comme la dépression majeure, l'anxiété, le SSPT ainsi que les troubles du spectre de la schizophrénie.

Une image agrandie du développement de jeunes neurones humains. Le récepteur minéralocorticoïde, coloré en rouge, a été retrouvé dans le noyau cellulaire de ces neurones. Crédit : Université de Bristol

Par conséquent, le dysfonctionnement des hormones glucocorticoïdes, tel qu'observé dans le stress chronique, pourrait avoir un effet néfaste sur la santé mentale par leur action sur ces gènes de vulnérabilité, offrant un nouveau mécanisme potentiel pour expliquer l'implication connue de longue date des glucocorticoïdes dans l'étiologie des troubles de santé mentale.

Bien que des recherches supplémentaires sur le rôle joué par les hormones glucocorticoïdes dans la régulation de ces gènes soient nécessaires, les résultats comblent le fossé entre l'implication de longue date des glucocorticoïdes dans les troubles de santé mentale et l'existence de gènes de vulnérabilité.

Hans Reul, professeur de neurosciences à la Bristol Medical School : Translational Health Sciences (THS), a déclaré : « Cette recherche est un pas en avant substantiel dans nos efforts pour comprendre comment ces puissantes hormones glucocorticoïdes agissent sur le cerveau et quelle est leur fonction.
"Nous espérons que nos découvertes déclencheront de nouvelles recherches ciblées sur le rôle que ces hormones jouent dans l'étiologie de troubles mentaux graves comme la dépression, l'anxiété et le SSPT."

Les prochaines étapes de la recherche consistent à étudier comment l'action des hormones glucocorticoïdes via MR et GR sur le génome de l'hippocampe change dans des conditions de stress chronique et, grâce à une nouvelle subvention du BBSRC, l'action des glucocorticoïdes via MR et GR sur le génome du cerveau féminin. On sait très peu de choses sur ce domaine de recherche chez les femmes, car la plupart des études sur le stress et les hormones glucocorticoïdes ont été menées chez les hommes.

L'étude, soutenue par le BBSRC et une bourse de doctorat Wellcome Trust Neural Dynamics, a été réalisée par le groupe de recherche en neuro-épigénétique dirigé par le professeur Hans Reul et le Dr Karen Mifsud, en collaboration avec le groupe de biologie des cellules souches de Bristol - Dr Oscar Cordero Llana et Mme Andriana Gialeli – et des spécialistes du séquençage et des bioinformaticiens à l'Université d'Oxford.

A propos de cette actualité de la recherche sur le stress et la génétique

Source : Université de Bristol
Contact : Joanne Fryer – Université de Bristol
Image : L'image est dans le domaine public
Recherche originale : accès libre.
" Régulation distincte de la neuroplasticité hippocampique et des gènes ciliaires par les récepteurs aux corticostéroïdes " par Karen R. Mifsud, Clare LM Kennedy, Silvia Salatino, Eshita Sharma, Emily M. Price, Samantha N. Haque, Andriana Gialeli, Hannah M. Goss, Polina E. Panchenko, John Broxholme, Simon Engledow, Helen Lockstone, Oscar Cordero Llana & Johannes MHM Reul. Communication Nature

Septembre 2021