Fragile X provoque trop de bavardages dans les cellules cérébrales
Tout ce bavardage supplémentaire rend plus difficile pour les cellules cérébrales d'identifier et de répondre aux signaux importants. Cela conduit à des problèmes d'attention, similaires à ceux trouvés dans l'autisme. En fait, trente pour cent des patients X fragiles sont autistes.
Les symptômes du X fragile comprennent un retard mental, une hyperactivité, une épilepsie, un comportement impulsif et des retards dans la parole et la marche. Le trouble affecte également l'anatomie, entraînant des têtes inhabituellement grandes, des pieds plats, une grande taille corporelle et des traits du visage distinctifs.
«Nous ne savons pas précisément comment les informations sont codées dans le cerveau, mais nous supposons que certains signaux sont importants et d’autres sont du bruit», déclare l’auteur principal Vitaly Klyachko, PhD, professeur adjoint de biologie cellulaire et physiologie.
«Notre modèle théorique suggère que les changements que nous avons détectés peuvent rendre les cellules cérébrales beaucoup plus difficiles à distinguer les signaux importants du bruit.»
Le X fragile est causé par des mutations dans un gène appelé Fmr1. Ce gène se trouve sur le chromosome X, l'un des deux chromosomes sexuels. Les femmes ont deux copies de ce chromosome, tandis que les hommes n'en ont qu'une. Pour cette raison, le syndrome du X fragile est plus fréquent chez les hommes et les effets chez les hommes ont tendance à être plus graves.
Les scientifiques ont supprimé le Fmr1 gène il y a plusieurs années chez la souris pour créer un modèle de X fragile. Sans ce gène, les souris présentaient des déficits sociaux et comportementaux similaires à ceux observés chez l'homme fragile X.
Normalement, les signaux cérébraux voyagent sous forme de surtensions d'énergie électrique. Ces surtensions ne durent que de minuscules fractions de seconde. Cette action provoque une brève libération de neurotransmetteurs dans le court espace entre les cellules nerveuses.
«Les axones émettent beaucoup plus de neurotransmetteurs qu'ils ne le devraient, et nous pensons que cela perturbe le système et surcharge les circuits», explique Klyachko. «Cela peut également créer des problèmes en termes d'épuisement des ressources des cellules cérébrales beaucoup plus rapidement qu'elles ne le feraient normalement.»
Lorsque les chercheurs ont injecté une copie synthétique du gène (appelée FMRP) dans les cellules cérébrales des modèles murins, cela a rapidement rétabli les surtensions électriques à une longueur normale.
Les chercheurs continuent d'étudier la FMRP. Ils espèrent en savoir plus sur la manière dont les informations sont codées et traitées au niveau des cellules cérébrales individuelles. Selon les chercheurs, comprendre les effets de cette signalisation défectueuse sera important pour développer des traitements efficaces contre le X fragile et l'autisme.
La recherche est publiée dans la revue Neurone.
Source: École de médecine de l'Université de Washington
