Dysfonctionnement de l'énergie cellulaire observé dans l'autisme

L’autisme chez les enfants est fortement associé à des anomalies des mitochondries, le producteur d’énergie de la cellule, selon une étude de l’UC Davis. Les chercheurs pensent que les dommages accumulés et le stress oxydatif dans les mitochondries peuvent perpétuer le développement de l'autisme ainsi que la gravité du trouble.

Après le cœur, le cerveau est le plus gros consommateur d'énergie du corps. Les mitochondries ont leur propre ensemble d'instructions génétiques, appelées ADN mitochondrial (ADNmt), qui effectuent la respiration aérobie. Par conséquent, les chercheurs suggèrent que lorsque les neurones du cerveau ne reçoivent pas suffisamment de carburant, les résultats peuvent inclure les symptômes cognitifs négatifs associés à l'autisme.

Le dysfonctionnement mitochondrial est également lié à plusieurs autres affections neurologiques, telles que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, la schizophrénie et le trouble bipolaire.

«Les enfants atteints de maladies mitochondriales peuvent présenter une intolérance à l'exercice, des convulsions et un déclin cognitif, entre autres. Certains présenteront des symptômes de la maladie et certains apparaîtront comme des cas sporadiques », a déclaré Cecilia Giulivi, professeur au département de biosciences moléculaires de la faculté de médecine vétérinaire de l'UC Davis et auteur principal de l'étude.

«Nombre de ces caractéristiques sont partagées par les enfants autistes.»

Alors que des recherches antérieures ont suggéré des possibilités d'un lien entre l'autisme et le dysfonctionnement mitochondrial, les résultats sont considérés comme spéculatifs ou ont inclus des tissus qui n'étaient pas très représentatifs du métabolisme neuronal.

«Il est remarquable que des preuves de dysfonctionnement mitochondrial et de modifications de l'ADN mitochondrial aient été détectées dans le sang de ces jeunes enfants autistes», a déclaré Geraldine Dawson, directrice scientifique d'Autism Speaks, qui a financé l'étude.

«L'un des défis est qu'il a été difficile de diagnostiquer un dysfonctionnement mitochondrial car il nécessite généralement une biopsie musculaire. Si nous pouvions dépister ces problèmes métaboliques avec un test sanguin, ce serait un grand pas en avant.

Pour l'étude, 10 enfants autistes (âgés de 2 à 5 ans) ont été recrutés pour participer ainsi que 10 enfants du même âge en développement régulier et issus de milieux similaires. Des échantillons de sang ont été prélevés sur chaque enfant afin que les chercheurs puissent analyser les voies métaboliques mitochondriales dans les cellules immunitaires, appelées lymphocytes. Ces lymphocytes dépendent fortement de la respiration aérobie menée par les mitochondries.

L'étude a révélé que les mitochondries chez les enfants autistes utilisaient beaucoup moins d'oxygène (signe d'une activité mitochondriale réduite) que dans le groupe témoin. Par exemple, l'utilisation d'oxygène d'un complexe d'enzymes mitochondriales vitales, la NADH oxydase, chez les enfants autistes ne représentait qu'un tiers de celle trouvée dans le groupe témoin.

"Une diminution de 66 pour cent est significative", a déclaré Giulivi. «Lorsque ces niveaux sont inférieurs, vous avez moins de capacité à produire de l'ATP (adénosine triphosphate) pour payer le travail cellulaire. Même si cette diminution est considérée comme modérée, les déficits de production d'énergie mitochondriale ne doivent pas être écartés, car ils pourraient être exacerbés ou mis en évidence pendant la période périnatale, mais semblent infracliniques à l'âge adulte.

Dans l'ensemble, les nombreuses anomalies, déficiences et niveaux de dysfonctionnement trouvés dans les mitochondries des enfants autistes suggèrent que le stress oxydatif dans ces organites pourrait influencer l'apparition de l'autisme.

«Les différents dysfonctionnements que nous avons mesurés sont probablement encore plus extrêmes dans les cellules cérébrales, qui dépendent exclusivement des mitochondries pour l'énergie», a déclaré Isaac Pessah, Ph.D., directeur du Center for Children's Environmental Health and Disease Prevention, un UC Davis MIND Institute chercheur et professeur de biosciences moléculaires à l'École de médecine vétérinaire UC Davis.

Giulivi note, cependant, que ces résultats n'établissent toujours pas une cause d'autisme.

«Nous avons pris un instantané du dysfonctionnement mitochondrial lorsque les enfants avaient 2 à 5 ans. Que cela se soit produit avant leur naissance ou après, cette étude ne peut nous le dire », a-t-elle déclaré.

«Cependant, la recherche améliore la compréhension de l'autisme sur plusieurs fronts et peut, si elle est reproduite, être utilisée pour aider les médecins à diagnostiquer le problème plus tôt.

«Les pédiatres doivent être conscients de ce problème afin de pouvoir poser les bonnes questions pour déterminer si les enfants autistes ont des problèmes de vision ou d'audition ou des myopathies», a déclaré Giulivi.

L'étude est publiée dans le Journal of the American Medical Association (JAMA).

Source: Université de Californie