Un gène «social» chez le poisson pourrait contenir de nouveaux indices sur l’autisme

Résumé: Les mutations du gène EGR1 perturbent les comportements sociaux dans les modèles de poisson zèbre de TSA. De plus, la mutation perturbe la signalisation de la dopamine à partir de neurones spécifiques, contribuant aux troubles de l’humeur et du comportement social.

La source: Université de l’Oregon

Les poissons zèbres sont des créatures sociales. Lorsqu’ils verront un autre membre de leur espèce, ils s’orienteront vers lui et nageront plus près, un peu comme un humain lors d’un cocktail se tournant pour faire face à quelqu’un qui raconte une blague autour d’une assiette de hors-d’œuvre.

Une mutation dans un gène appelé EGR1 étouffe ce comportement social chez le poisson zèbre, montrent des chercheurs de l’Institut des neurosciences de l’UO dans une nouvelle étude. Et il perturbe la signalisation de la dopamine de certains neurones du cerveau, ce qui peut affecter l’humeur et le comportement social.

Chez l’homme, des mutations du gène EGR1 ont été liées à des problèmes de santé mentale comme la schizophrénie et la dépression, et elles semblent également jouer un rôle dans l’autisme. Ainsi, mieux comprendre comment ce gène façonne le comportement social pourrait aider les chercheurs à démêler la base biologique d’un certain nombre de conditions complexes qui ont de fortes composantes sociales.

L’équipe, dirigée par les professeurs de biologie de l’UO Philip Washbourne et Judith Eisen, rapporte ses découvertes dans un article publié le 6 avril dans la revue eNeuro.

Pour tester les effets de l’EGR1, les chercheurs ont placé des paires de poissons zèbres dans des réservoirs adjacents. Les poissons pouvaient se voir mais ne pouvaient sentir aucun mouvement de l’eau ni aucun signal chimique de leurs voisins.

Les poissons avec EGR1 fonctionnant normalement avaient tendance à nager plus près de la barrière et à s’orienter vers les autres poissons lorsqu’ils s’en approchaient, ont découvert les chercheurs. Mais les poissons porteurs d’une mutation dans les deux copies du gène EGR1 n’ont pas montré d’intérêt particulier pour leur voisin de piscine. Ils ne se sont pas rapprochés autant et ils ne se sont pas positionnés de la même manière vers la vitre.

Les chercheurs ont également mesuré la réponse du poisson aux points mobiles qui se déplacent et s’élancent comme les ombres d’un autre poisson. Comme lors des premières expériences, le poisson zèbre avec un EGR1 normal a répondu socialement à ces points comme s’il s’agissait d’un autre poisson. Les poissons avec le gène muté ne l’ont pas fait.

“Cela donne un petit morceau des circuits cérébraux impliqués dans le comportement social”, a déclaré Washbourne. “A partir de là, nous pouvons aller en amont et en aval et essayer de reconstituer le circuit.”

Par exemple, le gène EGR1 contrôle un gène qui fabrique la tyrosine hydroxylase, une substance chimique dont le corps a besoin pour fabriquer de la dopamine. Les poissons porteurs de la mutation EGR1 produisent moins de ce produit chimique dans certains neurones d’une partie de leur cerveau.

Chez l’homme, des mutations du gène EGR1 ont été liées à des problèmes de santé mentale comme la schizophrénie et la dépression, et elles semblent également jouer un rôle dans l’autisme. Crédit : Les chercheurs

Sans autant de tyrosine hydroxylase, il y a aussi moins de dopamine. Ainsi, un effet domino déclenché par un gène peut envoyer des effets d’entraînement à travers les circuits du cerveau qui affectent l’humeur et le comportement social.

Le comportement social est bien plus complexe qu’un gène ou un circuit cérébral, mais Eisen et Washbourne voient l’intérêt d’examiner les comportements sociaux les plus élémentaires de cette manière. Les neurones qu’ils ont étudiés se trouvent dans une région du cerveau qui existe non seulement chez les humains mais aussi chez de nombreux autres animaux avec des cerveaux beaucoup plus simples.

Les cerveaux humains superposent plus de complexité au-dessus d’un plan de base de base partagé par les cerveaux de nombreuses espèces, a déclaré Eisen.

“Vous pouvez regarder ces régions du cerveau chez d’autres animaux où le cortex n’est pas aussi complexe que chez l’homme et en apprendre beaucoup”, a-t-elle déclaré.

Par exemple, ici, les chercheurs ont lié EGR1 à un comportement social spécifique chez le poisson zèbre : suivre un autre poisson. Chez les souris ou les humains, ce même gène et les circuits cérébraux associés pourraient diriger un comportement social différent.

“Différentes espèces peuvent utiliser les mêmes cellules pour assumer différentes tâches sociales”, a déclaré Washbourne.

À propos de cette actualité de la recherche sur la génétique et les TSA

Auteur: Lauren Hamer
La source: Université de l’Oregon
Contacter: Lauren Hamers – Université de l’Oregon
Image: L’image est attribuée aux chercheurs

Recherche originale : Libre accès.
“Egr1 est nécessaire pour la signalisation dopaminergique du cerveau antérieur pendant le comportement social” par Alexandra Tallafuss et al. eNeuro


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Egr1 est nécessaire pour la signalisation dopaminergique du cerveau antérieur pendant le comportement social

Trouver le lien entre les comportements et leurs voies moléculaires régulatrices est un obstacle majeur dans le traitement des troubles neuropsychiatriques. Le gène précoce immédiat (IEG) EGR1 est impliqué dans l’étiologie des troubles neuropsychiatriques et est lié aux voies génétiques associées au comportement social.

Malgré une connaissance approfondie de EGR1 régulation des gènes au niveau moléculaire, on ne sait toujours pas comment les déficits EGR1 pourraient affecter la composante sociale de ces troubles.

Ici, nous avons examiné le comportement social du poisson zèbre avec une mutation dans le gène homologue egr1.

Les poissons mutants présentaient une approche et une orientation sociales réduites, tandis que les autres comportements sensorimoteurs n’étaient pas affectés. Au niveau moléculaire, l’expression de l’enzyme biosynthétique dopaminergique, la tyrosine hydroxylase (TH), a été fortement diminuée dans les neurones TH-positifs du noyau préoptique parvocellulaire antérieur. Ces neurones sont connectés aux neurones du cerveau antérieur basal (BF) associés au comportement social.

L’ablation chimiogénétique d’environ 30 % des neurones TH positifs dans cette région préoptique a réduit l’attraction sociale dans la même mesure que la egr1 mutation.

Ces résultats démontrent l’exigence de la signalisation Egr1 et de la dopamine lors des interactions sociales et identifient de nouveaux circuits sous-jacents à ce comportement.

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