Les circonstances de stress au début de la vie modifient plus de gènes dans le cerveau que les traumatismes crâniens

Une chose surprenante s’est produite lorsque les chercheurs ont commencé à explorer si le stress au début de la vie aggravait les effets d’un traumatisme crânien chez l’enfant sur la santé et le comportement plus tard dans la vie : dans une étude animale, le stress a modifié le niveau d’activation de beaucoup plus de gènes dans le cerveau que ce n’était le cas. une bosse à la tête.

On sait déjà que les traumatismes crâniens sont fréquents chez les jeunes enfants, notamment dus à des chutes, et peuvent être liés à des troubles de l’humeur et à des difficultés sociales qui apparaissent plus tard dans la vie. Les expériences négatives vécues pendant l’enfance sont également très courantes et peuvent augmenter le risque de maladie, de maladie mentale et de toxicomanie à l’âge adulte.

Mais nous ne savons pas comment ces deux choses peuvent interagir. Nous voulions comprendre si le fait de subir un traumatisme crânien dans le contexte de circonstances de stress au début de la vie pouvait moduler la réponse à la lésion cérébrale. Et l’utilisation d’un modèle animal nous permet de vraiment comprendre les mécanismes par lesquels ces deux choses pourraient avoir un impact sur le développement du cerveau au fur et à mesure qu’il se produit. »

Kathryn Lenz, auteur principal de l’étude, professeur agrégé de psychologie, Ohio State University

Cette première série d’expériences sur des rats suggère que le potentiel du stress au début de la vie à entraîner des conséquences sur la santé à vie n’est peut-être pas pleinement apprécié, a déclaré Lenz.

“Nous avons découvert que beaucoup plus de gènes étaient exprimés différemment à la suite de notre manipulation du stress au début de la vie que de notre manipulation de lésions cérébrales traumatiques”, a déclaré Lenz. “Le stress est vraiment puissant, et nous ne devrions pas sous-estimer l’impact du stress au début de la vie sur le développement du cerveau. Je pense qu’il a tendance à être ignoré, mais il s’agit d’un sujet de santé publique extrêmement important.”

L’affiche de recherche a été présentée aujourd’hui (12 novembre 2023) à Neuroscience 2023, la réunion annuelle de la Society for Neuroscience.

Les chercheurs ont temporairement séparé quotidiennement les rats nouveau-nés de leur mère pendant 14 jours pour provoquer un stress imitant les effets des expériences indésirables de l’enfance, qui incluent une variété d’événements potentiellement traumatisants. Au jour 15, moment où les rats ont un développement équivalent à celui d’un tout-petit, les rats stressés et non stressés ont subi soit un traumatisme crânien ressemblant à une commotion cérébrale, sous anesthésie, soit aucun traumatisme crânien. Trois conditions – stress seul, traumatisme crânien seul et stress combiné à un traumatisme crânien – ont été comparées à des rats indemnes et non stressés.

La première auteure, Michaela Breach, étudiante diplômée du laboratoire de Lenz, a examiné les changements d’expression génique dans la région hippocampique du cerveau des animaux plus tard au cours de la période juvénile en utilisant le séquençage d’ARN mononucléaire.

Le stress seul et le stress combiné à un traumatisme crânien (TCC) ont produit quelques résultats remarquables. Les deux conditions ont activé des voies dans les neurones excitateurs et inhibiteurs associées à la plasticité, qui est la capacité du cerveau à s’adapter à toutes sortes de changements – principalement pour favoriser la flexibilité, mais parfois, lorsque les changements sont inadaptés, ce qui entraîne des résultats négatifs.

“Cela peut suggérer que le cerveau s’ouvre à une nouvelle période de vulnérabilité ou qu’il change activement pendant cette période où il pourrait programmer des déficits plus tard dans la vie”, a déclaré Breach.

Les deux conditions ont également eu un effet sur la signalisation liée à l’ocytocine, une hormone liée au comportement maternel et au lien social. Le stress seul et combiné au traumatisme crânien ont activé cette voie de l’ocytocine, mais les lésions cérébrales à elles seules l’ont inhibée.

“Le stress et les traumatismes crâniens sont tous deux liés à un comportement social anormal, mais nous constatons ces effets différents avec la signalisation de l’ocytocine”, a déclaré Breach. “Cela démontre que l’effet du stress pourrait moduler la manière dont le TBI modifie le cerveau puisque le traitement combiné était différent du TBI en soi. L’ocytocine est impliquée dans la réponse au stress et à la réparation, ce qui pourrait signifier qu’elle pourrait être un modulateur intéressant pour nous de poursuivre à l’avenir.

Lors de tests de comportement menés auprès de rats ayant atteint l’âge adulte, seuls les animaux ayant subi un stress au début de leur vie étaient enclins à pénétrer plus fréquemment dans un grand espace – un endroit qui rend généralement les rongeurs vulnérables aux prédateurs.

“Dans l’ensemble, cela suggère qu’ils pourraient prendre plus de risques plus tard dans la vie, ce qui est cohérent avec les données humaines montrant que le stress au début de la vie peut augmenter le risque de certaines maladies comme le TDAH, qui peut être caractérisé par un comportement à risque ou des troubles liés à l’usage de substances. “, a déclaré Breach.

Les données comportementales soulignant les effets néfastes du stress au début de la vie fournissent une preuve supplémentaire de la nécessité de remédier aux expériences négatives de l’enfance, a déclaré Lenz.

“Des choses comme le soutien social et l’enrichissement peuvent atténuer les effets du stress au début de la vie – cela a été démontré sur des modèles animaux et chez l’homme”, a-t-elle déclaré. “Je ne pense pas qu’on puisse surestimer à quel point les facteurs de stress du début de la vie peuvent être dommageables s’ils ne sont pas traités.”

Ce travail a été soutenu par le Chronic Brain Injury Institute de l’Ohio State, la Brain Injury Association of America et une bourse de recherche supérieure de la National Science Foundation.

Les autres co-auteurs incluent Ethan Goodman, Jonathan Packer, Ale Zaleta Lastra, Habib Akouri, Zoe Tapp-Poole, Cole Vonder Haar, Jonathan Godbout et Olga Kokiko-Cochran.