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Infections chez les nouveau-nés liées à des problèmes de comportement ultérieurs
Les chercheurs explorant le lien entre les infections néonatales et les problèmes de comportement et de mouvement ultérieurs ont constaté que l'inflammation dans le cerveau empêche les cellules d'accéder au fer à un moment critique du développement du cerveau.
Des cellules spécifiques du cerveau ont besoin de fer pour produire la substance blanche qui assure une communication efficace entre les cellules du système nerveux central. La matière blanche se réfère aux faisceaux de myéline de couleur blanche, une couche protectrice sur les axones qui font saillie du corps principal d'une cellule cérébrale.
Des scientifiques de l'Ohio State University ont induit une infection bénigne à E. coli chez des souris âgées de 3 jours. Cela a provoqué une réponse inflammatoire transitoire dans leur cerveau qui a été résolue dans les 72 heures.
Cette inflammation cérébrale, bien que fugace, interfère avec le stockage et la libération du fer. Cela signifiait que la disponibilité du fer dans le cerveau était temporairement réduite.
Lorsque le fer était le plus nécessaire, il était indisponible, disent les chercheurs.
Jonathan Godbout, professeur agrégé de neurosciences à l'université et auteur principal de l'étude, explique:
"Ce qui est important, c'est que le moment de l'inflammation pendant le développement du cerveau permette au cerveau de passer du développement à l'inflammation. La conséquence en est le stockage anormal du fer par les neurones limitant l'accès du fer au reste du cerveau."
Les cellules qui ont besoin de fer pendant cette période critique de développement sont appelées oligodendrocytes, qui produisent de la myéline et l'enroulent autour des axones. Dans la présente étude, l'infection néonatale a entraîné une augmentation de la capacité de stockage du fer des neurones, ce qui a privé le fer des oligodendrocytes.
Mauvaise coordination et hyperactivité
Chez d'autres souris, les scientifiques ont confirmé que l'infection néonatale à E. coli était associée à des problèmes de coordination motrice et à une hyperactivité 2 mois plus tard, soit l'équivalent de l'âge adulte chez l'homme.
Les bébés exposés à des infections qui entraînent des inflammations cérébrales à un très jeune âge présentent souvent des problèmes de comportement à mesure qu'ils grandissent.
Les cerveaux de ces mêmes souris contenaient des taux plus bas de myéline et moins d'oligodendrocytes, ce qui suggère que des réductions brèves de la disponibilité en fer au début du développement ont des effets durables sur la myélinisation cérébrale.
Le moment de l'infection chez les souris nouveau-nées coïncide généralement avec les derniers stades du troisième trimestre de la grossesse chez l'homme. Le processus de myélinisation commence pendant le développement du f?tus et se poursuit après la naissance.
Jonathan Godbout a dit Nouvelles médicales aujourd'hui:
"Environ 90% des infections à début précoce surviennent dans les 24 heures suivant la naissance. La majorité des infections à début précoce proviennent de sources maternelles pendant le processus de naissance. L'incidence de l'infection diminue considérablement après les 24 premières heures, mais les infections tardives -90 jours sont encore relativement communs et sont dérivés de l'environnement de soins. "
Il a poursuivi en disant:
"Dans notre étude, la souche de E. coli utilisée était" faible "et éliminée dans les 72 heures. Néanmoins, les effets de cette atteinte inflammatoire transitoire sur la myélinisation, l’homéostasie du fer dans le cerveau et le comportement étaient profonds."
Bien que d'autres chercheurs aient observé des liens entre les infections néonatales et les effets sur la myéline et le comportement, les scientifiques n'avaient pas compris pourquoi. L'étude de Godbout vise à comprendre comment l'activation du système immunitaire peut déclencher des interactions inattendues entre le système nerveux central et d'autres parties du corps.
"Nous ne sommes pas les premiers à montrer que des événements inflammatoires précoces peuvent modifier le cerveau et le comportement, mais nous sommes les premiers à proposer un mécanisme détaillé reliant l'inflammation néonatale aux changements physiologiques du système nerveux central", explique Daniel McKim, auteur principal. sur le papier et un étudiant dans le programme d'études supérieures en neuroscience de l'Ohio State.
Changements dans la physiologie du cerveau
L'infection néonatale a provoqué plusieurs changements dans la physiologie du cerveau. Par exemple, les souris infectées présentaient des marqueurs inflammatoires accrus, une altération du stockage du fer neuronal et une réduction des oligodendrocytes et de la myéline dans leur cerveau.
Fait important, les déficiences de la myélinisation cérébrale correspondaient à des déficiences comportementales et motrices deux mois après l’infection.
Bien que l'on ne sache pas si ces problèmes de mouvement dureront toute une vie, M. McKim a noté que "puisque ces déficiences duraient jusqu'à l'âge adulte chez les jeunes, il semble que ce problème soit relativement permanent".
La réduction de la myélinisation liée aux problèmes de mouvement et de comportement dans cette étude a également été associée à la schizophrénie et aux troubles du spectre autistique dans d’autres travaux scientifiques, a déclaré Godbout, également chercheur à l’Institut de recherche en médecine comportementale.
Il ajoute:
"Des recherches plus poussées dans ce domaine pourraient confirmer que des complications comportementales chez l'homme peuvent découler d'une inflammation modifiant le profil de la myéline. La schizophrénie et les troubles de l'autisme en font partie."
Cette étude actuelle n'a pas identifié d'interventions potentielles pour prévenir ces effets d'une infection précoce. Godbout et ses collègues théorisent que la nutrition maternelle - un régime riche en antioxydants, par exemple - pourrait aider à réduire l'inflammation dans le cerveau qui suit une infection néonatale.
"La période prénatale et néonatale est une période de développement si active", a déclaré Godbout. "C'est vraiment la clé - ces défis inflammatoires au cours des points critiques du développement semblent avoir des effets profonds. Nous pourrions simplement vouloir y réfléchir davantage sur le plan clinique."
Parler à Nouvelles médicales aujourd'hui, Godbout a ajouté:"E. coli est l'une des principales causes d'infection néonatale. Les estimations de l'infection néonatale varient de 1 à 8/1 000 naissances. L'infection néonatale est particulièrement fréquente chez les nourrissons de faible poids et peut atteindre 160 à 300 naissances chez cette population.Les taux d'infection néonatale s'améliorent constamment en raison de l'augmentation des dépistages chez la mère et le nourrisson et des approches efficaces de prophylaxie antibiotique. "
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