Une étude sur le rat suggère un lien entre la cognition, le sommeil et la schizophrénie
La schizophrénie est une maladie mentale qui touche plus de 3,2 millions d'Américains. La maladie n'est pas rare car environ 100 000 Américains sont nouvellement diagnostiqués chaque année.
Les symptômes associés à la maladie sont divers, notamment des hallucinations visuelles et auditives, des problèmes cognitifs et des problèmes de motivation. Les problèmes cognitifs sont un autre aspect de la maladie, qui retient moins l'attention que les autres symptômes.
Beaucoup de personnes atteintes de la maladie ont des problèmes d'apprentissage et de mémoire. Pour beaucoup, c'est le premier signe de la maladie. Maintenant, une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'école de médecine de l'Université du Maryland a trouvé des liens intrigants entre le sommeil, la cognition et un composé appelé kynurénine.
Les chercheurs pensent que ces liens pourraient éclairer le mécanisme qui cause des problèmes cognitifs chez les personnes atteintes de la maladie et pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour réduire certains des symptômes de la maladie.
L'étude, qui paraît dans la revue Dormir, est le premier à examiner en détail les liens entre la kynurénine, son métabolite l'acide kynurénique, le sommeil et la cognition.
"Personne n'a examiné de près la relation entre le sommeil et la voie de la kynurénine auparavant", a déclaré Ana Pocivavsek, chercheuse à l'Université du Maryland SOM Maryland Psychiatric Research Center (MPRC) et professeure adjointe au Département de psychiatrie.
«Cette recherche établit un lien clair entre les élévations de la kynurénine et les problèmes de sommeil.»
Ces dernières années, les scientifiques ont identifié l'acide kynurénique comme un acteur clé potentiel de la schizophrénie. L'acide kynurénique est un métabolite neuroactif de la kynurénine qui se forme dans le cerveau. Les personnes atteintes de schizophrénie ont des niveaux d'acide kynurénique plus élevés que la normale dans leur cerveau.
Les scientifiques ont émis l'hypothèse que ces niveaux élevés pourraient être liés à une gamme de symptômes observés dans la maladie, y compris des problèmes d'apprentissage et de mémoire.
Bien que les mécanismes sous-jacents aux troubles cognitifs chez les personnes atteintes de schizophrénie ne soient pas clairs, les chercheurs soupçonnent qu'une interaction entre une élévation de l'acide kynurénique et le sommeil pourrait jouer un rôle.
Ils expliquent que de nombreuses preuves montrent que le dysfonctionnement du sommeil entraîne des problèmes d'apprentissage et de mémoire. De plus, les chercheurs et les cliniciens notent depuis longtemps que les personnes atteintes de schizophrénie ont souvent aussi des problèmes de sommeil.
Pour ces expériences, Pocivavsek et ses collègues ont étudié des rats. Ils ont comparé le comportement des rats avec une augmentation de l'acide kynurénique dans leur cerveau à des animaux avec des niveaux normaux du composé.
Ils ont connecté le cerveau des animaux à un appareil mesurant la quantité et la qualité du sommeil et ont constaté que les animaux avec des niveaux plus élevés d'acide kynurénique avaient des mouvements oculaires beaucoup moins rapides, ou sommeil paradoxal. C'est la phase de sommeil au cours de laquelle les rêves se produisent, et on pense qu'elle est essentielle pour la consolidation des apprentissages antérieurs.
Les chercheurs ont découvert que le groupe à haute teneur en acide kynurénique avait également des problèmes d'apprentissage. Pour tester cela, ils placent les rats dans une boîte et éclairent la boîte. Sur un côté de la boîte, il y a une ouverture dans une zone plus sombre. Les rats sont des animaux nocturnes et préfèrent l'obscurité, de sorte que les animaux courent généralement vers la zone sombre.
Une fois dans cette zone, ils reçoivent un petit choc électrique. Lorsque l'expérience est répétée le lendemain, les animaux normaux ne courent pas vers la zone la plus sombre, se souvenant du choc de la veille. En comparaison, les animaux avec des niveaux accrus d'acide kynurénique et donc des troubles du sommeil, ne se souviennent pas du choc de la veille et courent dans la zone sombre. En d’autres termes, ils n’ont pas appris de l’expérience de la veille.
«Ce à quoi nous commençons à penser, c'est que l'acide kynurénique perturbe le sommeil, ce qui perturbe ensuite la cognition», a-t-elle déclaré. Cependant, il existe d'autres possibilités, dit-elle: il se peut que les perturbations du sommeil provoquent une augmentation de l'acide kynurénique, ce qui entraîne alors des problèmes cognitifs. «On ne sait pas ce qui se passe en premier», dit-elle. «C'est une question vraiment intéressante et sur laquelle nous nous penchons.»
Le Dr Pocivavsek et d'autres chercheurs théorisent que la réduction de l'acide kynurénique pourrait réduire les problèmes de sommeil et de cognition chez les patients atteints de schizophrénie. «Nous croyons certainement que des niveaux élevés d'acide kynurénique sont un aspect crucial de la schizophrénie», dit-elle.
La recherche fournit une raison supplémentaire de développer des médicaments qui réduisent les niveaux d'acide kynurénique dans le cerveau. Une possibilité clé est d'inhiber une enzyme appelée kynurénine aminotransférase II, ou KAT II, qui convertit la kynurénine en acide kynurénique.
En utilisant des composés qui inhibent cette enzyme, les chercheurs ont pu réduire la quantité d'acide kynurénique dans le cerveau. Au fil des ans, diverses sociétés pharmaceutiques ont travaillé pour développer des inhibiteurs de KAT II qui peuvent atteindre le cerveau et seraient sûrs et efficaces chez l'homme. Les recherches du Dr Pocivavsek démontrent que cette approche a un potentiel clinique.
«Cette étude ajoute aux preuves que des niveaux élevés d'acide kynurénique contribuent au dysfonctionnement cognitif», dit-elle. «Si nous pouvons trouver des moyens de réduire ces niveaux, nous pourrons peut-être réduire ces symptômes chez les patients.»
Source: Université du Maryland
