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211. NEUROSCIENCES & AUTISME

Les changements cérébraux dans l’autisme sont beaucoup plus radicaux que dans le fonctionnement neurotypique

Résumé : Les changements cérébraux associés aux TSA englobent plus de zones qu’on ne le croyait auparavant, rapporte une nouvelle étude. Les chercheurs ont identifié des changements à l’échelle du cerveau dans les 11 régions corticales analysées. Les plus grandes baisses de gènes ont été trouvées dans le cortex visuel et le cortex pariétal, une zone du cerveau associée au traitement des informations sur le toucher, la douleur et la température. Les résultats mettent en lumière l’hypersensibilité sensorielle associée aux TSA. En outre, les chercheurs disent que les altérations de l’ARN associées aux TSA sont plus susceptibles d’être une cause qu’un résultat de l’autisme.

Source: UCLA

Les changements cérébraux dans l’autisme sont complets dans tout le cortex cérébral plutôt que seulement des zones particulières censées affecter le comportement social et le langage, selon une nouvelle étude menée par l’UCLA qui affine considérablement la compréhension des scientifiques sur la façon dont les troubles du spectre autistique (TSA) progressent au niveau moléculaire.

 

L’étude, publiée aujourd’hui dansNature, représente un effort global pour caractériser les TSA au niveau moléculaire. Alors que les troubles neurologiques comme la maladie d’Alzheimer ou la maladie de Parkinson ont des pathologies bien définies, l’autisme et d’autres troubles psychiatriques ont eu un manque de pathologie déterminante, ce qui rend difficile le développement de traitements plus efficaces.

La nouvelle étude révèle des changements à l’échelle du cerveau dans pratiquement toutes les 11 régions corticales analysées, qu’il s’agisse de régions d’association critiques plus élevées – celles impliquées dans des fonctions telles que le raisonnement, le langage, la cognition sociale et la flexibilité mentale – ou de régions sensorielles primaires.

« Ce travail représente l’aboutissement de plus d’une décennie de travail de nombreux membres du laboratoire, qui était nécessaire pour effectuer une analyse aussi complète du cerveau de l’autisme », a déclaré l’auteur de l’étude, le Dr Daniel Geschwind, professeur distingué Gordon et Virginia MacDonald de génétique humaine, de neurologie et de psychiatrie à UCLA.

« Nous commençons enfin à avoir une image de l’état du cerveau, au niveau moléculaire, du cerveau chez les personnes qui ont eu un diagnostic d’autisme. Cela nous fournit une pathologie moléculaire qui, semblable à d’autres troubles cérébraux tels que la maladie de Parkinson, la maladie d’Alzheimer et les accidents vasculaires cérébraux, fournit un point de départ clé pour comprendre les mécanismes de la maladie, ce qui informera et accélérera le développement de thérapies altérant la maladie. »

Il y a un peu plus d’une décennie, Geschwind a dirigé le premier effort visant à identifier la pathologie moléculaire de l’autisme en se concentrant sur deux régions du cerveau, le lobe temporal et le lobe frontal. Ces régions ont été choisies parce qu’il s’agit de régions d’association d’ordre supérieur impliquées dans la cognition supérieure – en particulier la cognition sociale, qui est perturbée dans les TSA.

 

211 neurosciences autisme

La nouvelle étude révèle des changements à l’échelle du cerveau dans pratiquement toutes les 11 régions corticales analysées, qu’il s’agisse de régions d’association critiques plus élevées – celles impliquées dans des fonctions telles que le raisonnement, le langage, la cognition sociale et la flexibilité mentale – ou de régions sensorielles primaires. L’image est dans le domaine public.

 

Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont examiné l’expression des gènes dans 11 régions corticales en séquençant l’ARN de chacun des quatre lobes corticaux principaux. Ils ont comparé des échantillons de tissus cérébraux obtenus après la mort de 112 personnes atteintes de TSA avec du tissu cérébral sain.

Alors que chaque région corticale profilée a montré des changements, la plus grande baisse des niveaux de gènes a été dans le cortex visuel et le cortex pariétal, qui traite des informations comme le toucher, la douleur et la température.

Les chercheurs ont déclaré que cela pourrait refléter l’hypersensibilité sensorielle fréquemment signalée chez les personnes atteintes de TSA.

Les chercheurs ont trouvé des preuves solides que le risque génétique pour l’autisme est enrichi dans un module neuronal spécifique qui a une expression plus faible dans le cerveau, indiquant que les changements d’ARN dans le cerveau sont probablement la cause des TSA plutôt que le résultat du trouble.

L’une des prochaines étapes consiste à déterminer si les chercheurs peuvent utiliser des approches informatiques pour développer des thérapies basées sur l’inversion des changements d’expression génique que les chercheurs ont trouvés dans les TSA, a déclaré Geschwind, ajoutant que les chercheurs peuvent utiliser des organoïdes pour modéliser les changements afin de mieux comprendre leurs mécanismes.

Les autres auteurs incluent Michael J. Gandal, Jillian R. Haney, Brie Wamsley, Chloe X. Yap, Sepideh Parhami, Prashant S. Emani, Nathan Chang, George T. Chen, Gil D. Hoftman, Diego de Alba, Gokul Ramaswami, Christopher L. Hartl, Arjun Bhattacharya, Chongyuan Luo, Ting Jin, Daifeng Wang, Riki Kawaguchi, Diana Quintero, Jing Ou, Ye Emily Wu, Neelroop N. Parikshak, Vivek Swarup, T. Grant Belgard, Mark Gerstein et Bogdan Pasaniuc. Les auteurs n’ont déclaré aucun intérêt concurrent.

Financement: Ce travail a été financé par des subventions à Geschwind (NIMHR01MH110927, U01MH115746, P50-MH106438 et R01MH109912, R01MH094714), Gandal (SFARI Bridge to Independence Award, NIMH R01-MH121521, NIMH R01-MH123922 et NICHD-P50-HD103557) et Haney (Achievement Rewards for College Scientists Foundation, Los Angeles Founder Chapter, UCLA Neuroscience Interdepartment Program).

 

À propos de cette nouvelle de la recherche sur l’autisme

Auteur: Jason Millman
Source: UCLA
Contact: Jason Millman – UCLA
Image: L’image est dans le domaine public

Recherche originale : Libre accès.
" Une dysrégulation transcriptomique large se produit dans le cortex cérébral dans les TSA « par Daniel Geschwind et al.Nature

 

Abstrait

Une dysrégulation transcriptomique large se produit dans le cortex cérébral dans les TSA

Les troubles neuropsychiatriques manquent classiquement de pathologies cérébrales déterminantes, mais des travaux récents ont démontré un dérèglement au niveau moléculaire, caractérisé par des altérations transcriptomiques et épigénétiques.

Dans le trouble du spectre autistique (TSA), cette pathologie moléculaire implique la régulation positive des gènes microgliaux, astrocytaires et neuraux-immunitaires, la régulation négative des gènes synaptiques et l’atténuation des gradients d’expression génique dans le cortex. Cependant, on ne sait pas si ces changements sont limités aux régions d’association corticale ou s’ils sont plus étendus.

Pour résoudre ce problème, nous avons effectué une analyse de séquençage de l’ARN de 725 échantillons de cerveau couvrant 11 zones corticales à partir de 112 échantillons post-mortem de personnes atteintes de TSA et de témoins neurotypiques.

Nous trouvons des changements transcriptomiques généralisés dans le cortex dans les TSA, présentant un gradient antéro-postérieur, avec les plus grandes différences dans le cortex visuel primaire, coïncidant avec une atténuation des différences transcriptomiques typiques entre les régions corticales.

Le séquençage de l’ARN mononucléaire et le profilage de méthylation démontrent que cette signature moléculaire robuste reflète les changements dans l’expression génique spécifique au type cellulaire, affectant particulièrement les neurones excitateurs et la glie.

Les variations génétiques rares et communes associées aux TSA convergent au sein d’un module de co-expression régulé à la baisse impliquant une signalisation synaptique, et la variation commune seule est enrichie dans un module de gènes chaperonnes de protéines régulés à la hausse.

Ces résultats mettent en évidence des changements moléculaires généralisés dans le cortex cérébral dans les TSA, s’étendant au-delà du cortex d’association pour impliquer largement les régions sensorielles primaires.

 

Décembre 2022

 

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