Une étude sur la souris révèle que le stress précoce peut changer les gènes du cerveau
Selon une nouvelle étude, le stress au début de la vie code une susceptibilité au stress à vie par des changements génétiques dans une région du cerveau impliquée dans l'humeur et la dépression.
L'étude, menée à la Icahn School of Medicine du Mount Sinai à New York, se concentre sur l'épigénétique, l'étude des changements dans l'action des gènes causés non pas par des changements dans le code ADN que nous héritons de nos parents, mais plutôt par des molécules qui régulent quand , où et dans quelle mesure notre matériel génétique est activé.
Cette régulation dérive, en partie, de la fonction de facteurs de transcription - des protéines spécialisées qui se lient à des séquences d'ADN spécifiques dans nos gènes et encouragent ou arrêtent l'expression d'un gène donné, expliquent les chercheurs.
Des études antérieures ont suggéré que le stress au début de la vie augmente le risque de dépression et d'autres syndromes psychiatriques, mais la neurobiologie reliant les deux est restée insaisissable jusqu'à présent, selon les scientifiques.
«Notre travail identifie une base moléculaire pour le stress au cours d'une fenêtre de développement sensible qui programme la réponse d'une souris au stress à l'âge adulte», a déclaré Catherine Peña, Ph.D., chercheuse principale de l'étude. «Nous avons découvert que la perturbation des soins maternels des souris produit des changements dans les niveaux de centaines de gènes dans la zone tegmentale ventrale (VTA) qui amorce cette région du cerveau à être dans un état de dépression, avant même que nous détections des changements de comportement.
«Essentiellement, cette région du cerveau encode une susceptibilité latente à la dépression à vie qui n'est révélée qu'après avoir subi un stress supplémentaire», a-t-elle déclaré.
Les chercheurs ont identifié un rôle pour l'homéobox 2 (Otx2) orthodenticulaire facteur de transcription développemental en tant que régulateur principal de ces changements géniques.
L'équipe de recherche a montré que les bébés souris qui étaient stressés dans une période sensible (du jour postnatal 10-20) avaient supprimé Otx2 dans la VTA. Alors que les niveaux d'Otx2 se sont finalement rétablis à l'âge adulte, la suppression avait déjà déclenché des modifications génétiques qui ont duré jusqu'à l'âge adulte, indiquant que le stress au début de la vie perturbe la programmation du développement spécifique à l'âge orchestrée par Otx2, ont déclaré les chercheurs.
Les souris stressées pendant la période sensible au début de la vie étaient plus susceptibles de succomber à un comportement de type dépression à l'âge adulte, mais seulement après un stress supplémentaire chez l'adulte.
Toutes les souris ont agi normalement avant un stress social supplémentaire chez les adultes, mais un «deuxième coup» de stress était plus susceptible de déclencher un comportement de type dépression chez les souris stressées pendant la période sensible, selon l'étude.
Pour tester la prédiction selon laquelle Otx2 était réellement responsable de la sensibilité au stress, l'équipe de recherche a développé des outils viraux qui ont été utilisés pour augmenter ou diminuer les niveaux d'Otx2. Ils ont constaté que la suppression d'Otx2 tôt dans la vie était à la fois nécessaire et suffisante pour augmenter la sensibilité au stress des adultes.
«Nous prévoyions que nous ne pourrions améliorer ou imiter les effets du stress au début de la vie qu'en modifiant les niveaux d'Otx2 au cours de la période sensible précoce», a déclaré Peña. «C'était vrai pour les effets à long terme sur les comportements dépressifs, mais à notre grande surprise, nous pourrions également modifier la sensibilité au stress pendant de courtes périodes en manipulant Otx2 à l'âge adulte.»
Selon les chercheurs, on sait peu de choses sur l'existence de périodes sensibles dans l'enfance où le stress et l'adversité ont le plus d'impact sur le développement du cerveau et, en particulier, sur les systèmes de régulation des émotions.
Cette étude est la première à utiliser des outils à l'échelle du génome pour comprendre comment le stress au début de la vie modifie le développement de la VTA, fournissant de nouvelles preuves de fenêtres sensibles dans le développement des émotions, ont déclaré les chercheurs.
«Ce paradigme de la souris sera utile pour comprendre les corrélats moléculaires du risque accru de dépression résultant du stress au début de la vie et pourrait ouvrir la voie à la recherche de telles fenêtres sensibles dans les études humaines», déclare Eric J. Nestler, MD, Ph.D. , Professeur de neurosciences à la famille Nash et directeur du Friedman Brain Institute à Mount Sinai et chercheur principal de l'étude.
«L’objectif translationnel ultime de cette recherche est d’aider à découvrir des traitements pertinents pour les personnes qui ont subi un stress et un traumatisme durant leur enfance.»
L'étude a été publiée dans la revue Science.
Source: Hôpital Mount Sinai
