Une protéine recâble le cerveau pour s’adapter à la maternité

résumé: La présence de la protéine MECP2 dans les neurones à parvalbumine (PV) est essentielle pour que les souris nouveau-nées apprennent rapidement et répondent aux cris de détresse de leurs petits, montrant ainsi comment le cerveau se réorganise au cours d’une étape cruciale de l’apprentissage adulte.

Lorsque MECP2 est absent, les souris mères présentent un comportement inattentif envers leurs petits, illustrant comment des défauts de la protéine peuvent contribuer aux déficits de communication et d’interprétation dans les troubles neurodéveloppementaux tels que le syndrome de Rett chez l’homme.

Par ailleurs, l’étude met en évidence la polyvalence des circuits cérébraux qui, bien qu’ils se durcissent avec l’âge, conservent la capacité de se reconnecter lors de certains événements de la vie.

Cette étude importante ouvre de nouvelles voies, identifiant potentiellement les circuits cérébraux impliqués dans des conditions neurologiques courantes, et fournit un cadre pour explorer les traitements.

Faits marquants:

1. Important pour la maternité : Chez la souris, la protéine MECP2, en particulier dans les neurones PV, est essentielle pour permettre aux nouvelles mères d’apprendre et de répondre de manière appropriée aux besoins de leur progéniture.
2. Syndrome de Tautan Rett : Chez l’homme, le dysfonctionnement de MECP2 est responsable du syndrome de Rett, et cette recherche met en évidence une voie potentielle pour comprendre et traiter les troubles neurodéveloppementaux et d’autres affections similaires.
3. Adaptabilité des circuits cérébraux : Bien que les circuits cérébraux aient tendance à se stabiliser avec l’âge, certaines expériences de vie, comme la maternité, peuvent réactiver des mécanismes pour modifier leur fonction et leur câblage, ce qui peut avoir des implications plus larges pour la compréhension des troubles cérébraux qui apparaissent plus tard dans la vie.

source: CSHL

Le cerveau en développement est façonné par les images, les sons et les expériences du début de la vie. Les circuits cérébraux deviennent plus stables avec l’âge. Cependant, certaines expériences ultérieures dans la vie ont ouvert des opportunités pour améliorer rapidement ces circuits.

De nouvelles recherches menées par le professeur Stephen Shea du Cold Spring Harbor Laboratory aident à expliquer comment le cerveau s’adapte pendant la période critique de l’âge adulte : le moment où les nouvelles mères apprennent à prendre soin de leurs enfants.

Les recherches de Shea chez la souris montrent comment ce processus d’apprentissage est perturbé lorsqu’un petit groupe de neurones manque d’une protéine appelée MECP2. Chez l’homme, le dysfonctionnement de MECP2 provoque un trouble neurodéveloppemental rare, le syndrome de Rett.

Les découvertes de Shea pourraient orienter les chercheurs vers les circuits cérébraux associés au syndrome de Rett et vers des stratégies de traitement potentielles. Ses recherches pourraient également avoir un impact sur des maladies neurologiques plus courantes. Shea a expliqué :

« Nous sommes conscients que les patients atteints du syndrome de Rett ont des difficultés à interpréter et à produire un langage. Les difficultés de communication sont répandues dans les troubles du spectre autistique. L’une des raisons pour lesquelles nous étudions le syndrome de Rett est qu’il pourrait constituer un modèle précieux pour d’autres formes d’autisme.

Les études de laboratoire de Shea sur MECP2 ont commencé il y a environ 10 ans lorsqu’il a remarqué pour la première fois des souris femelles porteuses de la mutation dans Mecp2 Les gènes sont de mauvais parents. En matière de parentalité, la plupart des mères rats apprennent vite. Mais sans suffisamment de MECP2, « ils ignorent le bébé et n’écoutent pas ses cris », a déclaré Shea.

Shea et son équipe ont testé comment la suppression de MECP2 de certaines cellules du cerveau de souris affectait le comportement maternel. Ils ont découvert que pour retarder la récupération du chiot, il suffisait d’éliminer la protéine d’une petite partie des cellules de la partie du cerveau chargée du traitement du son. Ces cellules importantes sont connues sous le nom de neurones à parvalbumine (PV). Pour que les souris apprennent à récupérer efficacement leurs petits, elles ont besoin de MECP2 dans certaines cellules cérébrales lorsqu’elles entendent pour la première fois les cris de détresse des jeunes animaux.

Shea a montré que les neurones PV jouent également un rôle important dans les circuits cérébraux dès le début de la vie. Ces cellules suppriment généralement les signaux provenant d’autres neurones. Mais ils libèrent ces contraintes au cours du développement, créant ainsi les conditions du changement. Shea a dit :

« Nous avons découvert que certains des mécanismes impliqués dans le développement sont en réalité à l’œuvre chez les adultes. Ces mécanismes peuvent être réactivés et réutilisés pour réorganiser le cerveau à de nouveaux moments de la vie.

En d’autres termes, il ne s’agit pas seulement de développement ou de maturité. Cette recherche pourrait fournir des indices sur les troubles cérébraux qui se développent plus tard dans la vie, comme la démence et la maladie d’Alzheimer.

À propos de l’actualité de la recherche en génétique et neurosciences

auteur: Samuel Diamant
source: CSHL
communication: Samuel Berlian – CSHL
image: Image créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès fermé.
“La suppression sélective de la protéine de liaison méthyl CpG 2 des interneurones de parvalbumine dans le cortex auditif retarde le début de la récupération maternelle chez la souris.« Par Stephen Shea et coll. Journal des neurosciences

résumé

La suppression sélective de la protéine de liaison méthyl CpG 2 des interneurones de parvalbumine dans le cortex auditif retarde le début de la récupération maternelle chez la souris.

Mutation dans MECP2 Provoque des troubles du développement neurologique et le syndrome de Rett. MECP2 Code pour la protéine de liaison méthyl CpG 2 (MECP2), un régulateur transcriptionnel qui active le programme génétique pour la plasticité dépendante de l’expérience.

De nombreux symptômes neurologiques et comportementaux du syndrome de Rett peuvent être dus à un timing et à des seuils irréguliers de plasticité.

En tant que modèle de plasticité adulte, nous avons étudié les changements dans les circuits inhibiteurs du cortex auditif chez des souris femelles lors de leur première exposition à des petits ; Cette plasticité facilite la réponse comportementale du chiot consistant à émettre un appel de détresse.

Suppression au niveau du cerveau Mecp2 Cela modifie l’expression des marqueurs associés à la parvalbumine des interneurones GABAergiques (PVins) et perturbe le lancement de la récupération des petits.

Nous supposons que la perte Mecp2 Chez les PVins, il contribue de manière disproportionnée au phénotype.

On retrouve ici son élimination Mecp2 PVin retarde l’apparition du comportement de récupération maternel et récapitule les principales caractéristiques moléculaires et neurophysiologiques de la délétion du cerveau entier. Mecp2.

Nous avons observé que lorsque des mutants sélectifs de PVin étaient exposés à des ratons, l’expression du marqueur cortical auditif PVin était augmentée par rapport à leurs homologues de type sauvage.

Les mutants spécifiques de PVin n’ont pas non plus montré la plasticité inhibitrice du cortex auditif observée chez les souris de type sauvage lorsqu’elles sont exposées à des ratons et à leurs sons. Enfin, en utilisant une stratégie génétique virale polyvalente, nous démontrons de telles pertes post-développementales Mecp2 Les PVin du cortex auditif sont suffisantes pour retarder le début de la prise maternelle.

Nos résultats soutiennent un modèle dans lequel PVin joue un rôle central dans la plasticité corticale adulte et pourrait être particulièrement vulnérable à sa perte. Mecp2.