Une protéine unique affecte le développement intellectuel et comportemental

Une seule protéine s'est révélée jouer un rôle clé dans la manière dont l'intellect et le comportement émergent pendant l'enfance, ont rapporté dans la revue Cell des chercheurs du campus de Floride du Scripps Research Institute.
On estime que les mutations du gène codant pour SynGAP1, une protéine, provoquent des handicaps chez environ un million de personnes dans le monde. Les auteurs ont expliqué que cette mutation d'un seul gène est connue pour causer une déficience intellectuelle et augmente le risque de développer un TSA (trouble du spectre autistique).
La mutation du gène perturbe gravement la façon dont les circuits cérébraux en développement s'organisent pendant les premières années de la vie d'un être humain. Les chercheurs ont déclaré que leur étude aide à expliquer comment les mutations génétiques peuvent être responsables de problèmes comportementaux et cognitifs profonds.
Les mutations génétiques qui entraînent une déficience intellectuelle et des troubles du spectre autistique affectent généralement les synapses. Les synapses sont des jonctions où deux cellules nerveuses communiquent entre elles dans le système sophistiqué de signalisation électrochimique du cerveau.
Les scientifiques disent que une proportion considérable d'enfants atteints de déficiences comportementales et intellectuelles graves seraient porteurs de mutations uniques dans des gènes clés du développement neurologique. Personne, avant cette étude, ne savait exactement comment les mutations génétiques pathogènes et les fonctions synaptiques étaient liées à un développement intellectuel altéré.
Le chef d'équipe, le professeur Gavin Rumbaugh, a déclaré:

"Dans cette étude, nous avons fait quelque chose que personne n’avait fait auparavant. En utilisant un modèle animal, nous avons examiné une mutation connue pour causer une déficience intellectuelle et montré pour la première fois un lien causal entre la maturation synaptique anormale les perturbations cognitives fréquemment observées chez les adultes présentant un trouble neurodéveloppemental.
Il y a quelques gènes qui ne peuvent être modifiés sans affecter les capacités cognitives normales. SynGAP1 est l'un des gènes les plus importants de la cognition. Jusqu'à présent, chaque fois qu'une mutation perturbant la fonction de SynGAP1 a été détectée, le cerveau de cet individu ne pouvait tout simplement pas se développer correctement. Il régule le développement de la fonction synaptique comme aucun autre gène que j'ai vu. "

Lors d'expériences sur des animaux, les scientifiques ont découvert que lorsqu'une copie de SynGAP1 était manquante, certaines synapses se développent trop tôt peu après la naissance. Cela fait que les cellules "tirent" beaucoup plus souvent - scientifiquement, ils ont dit que "cela augmente considérablement l'excitabilité". Les cellules du cerveau ont tiré plus souvent que d'habitude dans l'hippocampe en développement, une région du cerveau essentielle à la mémoire.
Au cours de la période de développement précoce de l'enfant, l'équilibre entre l'inhibition et l'excitabilité est essentiel - c'est à ce moment-là que se forment les connexions neuronales donnant lieu à des fonctions comportementales et cognitives normales.

Rumbaugh a dit:

"Vous pourriez penser que ce développement accéléré des circuits cérébraux vous rendrait plus intelligent. Mais l'excitabilité accrue désorganise réellement le développement du cerveau. Nous pensons qu'une maturation précoce de ces synapses excitatrices perturbe le calendrier des étapes ultérieures du développement. empêchant le développement intellectuel et comportemental normal. "

Les réparations de mutations doivent être effectuées au bon moment

Si ces mutations sont induites après la fin de la période de développement critique, l'impact sur la fonction synaptique normale est négligeable, les auteurs ont trouvé. Si ces mutations pathogènes sont réparées à l'âge adulte, le comportement et la cognition ne s'améliorent pas.
Rumbaugh a déclaré: "Une conclusion clé est que nous avons pu supprimer la mutation et restaurer les taux de protéines SynGAP chez des souris adultes présentant des problèmes cognitifs et comportementaux évidents, mais cette intervention n'a pas profité aux animaux."

Pour que les interventions soient efficaces, elles doivent être faites tôt

Leurs résultats suggèrent qu'une intervention précoce est cruciale dans les troubles neurodéveloppementaux, en particulier en ce qui concerne les problèmes cognitifs.
Rumbaugh et son équipe tentent de savoir quand exactement des réparations de mutation devraient être effectuées, pour un bénéfice maximal.
Les auteurs croient que si ces moments critiques du traitement peuvent être identifiés, ainsi que la capacité à identifier rapidement ces mutations pathogènes alors que le bébé est encore dans l'utérus, nous pourrons peut-être éliminer ce type de déficience intellectuelle. réduisant fortement le risque d'autisme.
Rumbaugh a déclaré: "Nous pensons qu'un traitement est possible. Il est probable qu'il existe de nombreuses autres mutations uniques qui causent des formes distinctes de ces troubles du spectre. Notre stratégie pourrait également être appliquée à ces troubles."
Des chercheurs de la Yale School of Medicine ont rapporté dans le Journal de l'autisme et des troubles du développement cette intervention précoce aide les enfants atteints de TSA. Une intervention précoce permet d'améliorer les fonctions cérébrales, les aptitudes à la communication et les comportements.
Ecrit par Christian Nordqvist