Un couple de gènes pourrait jouer un rôle important dans les troubles du spectre autistique

Publié par Isabelle le 11/05/2020 à 13:00
Source: CNRS INSB
Les Troubles du Spectre autistique (TSA) sont des troubles neuro-développementaux complexes dont l'origine reste souvent inconnue. En analysant les cellules souches olfactives de patients autistes, des chercheurs viennent de découvrir que deux gènes COSMOC/MOCOS, codant l'un pour un ARN long non-codant et l'autre pour une enzyme (Une enzyme est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant d'abaisser l'énergie d'activation d'une réaction et d'accélérer jusqu'à des millions...), interviennent dans le métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un...) énergétique, le développement du système nerveux (Le système nerveux est un système en réseau formé des organes des sens, des nerfs, de l'encéphale, de la moelle épinière,...) et jouent ainsi un rôle critique dans la physiopathologie des TSA. Cette étude est publiée dans la revue Molecular Psychiatry


Culture de Neurones dérivés d'iPSC marqués avec le marqueur somato-dendritique MAP2+ (rouge) et un marquage post-synaptique (PSD95, vert). Le noyau est contremarqué au Hoechst blue.
© Emmanuel Nivet, INP Marseille

Les Troubles du Spectre autistique (TSA) sont des troubles neuro-développementaux complexes dont l'origine est souvent inconnue en raison du caractère hétérogène de cette pathologie (La pathologie, terme provenant du Grec ancien, est littéralement le discours, la rationalité (λογία logos) sur la souffrance...) et de la complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan), en sociologie, en...) de son hérédité (L’hérédité (du latin hereditas, « ce dont on hérite ») est la transmission de caractéristiques d'une...). Ces troubles, qui affectent environ 1 enfant sur 160 dans le monde (Le mot monde peut désigner :), n'ont pu être associés à des mutations du génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le...) que dans de très rares cas. Il semblait donc urgent d'en définir les mécanismes moléculaires pour permettre une meilleure approche clinique de la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.), le développement de méthodes de détection et de diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers, séparation, distinction“ et...) et une meilleure prise en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne...) thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.).

Les chercheurs ont postulé que les progrès vers la compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents à ces troubles pourraient dépendre de l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) de cellules particulières comme les cellules souches olfactives permettant d'analyser les perturbations critiques qui peuvent se produire pendant la grossesse (La grossesse est le processus physiologique au cours duquel la progéniture vivante d'une femme se développe dans son corps, depuis la conception...) et la petite enfance. Ainsi, en comparant les cellules souches de patients autistes à celles de témoins appariés, les scientifiques avaient déjà pu identifier MOCOS comme un nouveau gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide ribonucléique (ARN)...) associé à l'autisme (Le terme autisme tend a désigner aujourd'hui un trouble affectant la personne dans trois domaines principaux:).

Les résultats actuels montrent qu'une transcription en amont du gène MOCOS génère un ARN long non codant d'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil à l'équinoxe) et des points cardinaux (nord de la...) inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1 désigne...), COSMOC. La forte sous-expression de COSMOC chez tous les patients autistes de la cohorte, à l'exception d'un patient (Dans le domaine de la médecine, le terme patient désigne couramment une personne recevant une attention médicale ou à qui est prodigué un soin.) atteint du syndrome (Un syndrome est un ensemble de signes cliniques et de symptômes qu'un patient est susceptible de présenter lors de certaines maladies, ou bien dans des circonstances cliniques d'écart...) Asperger, a montré qu'il existe une relation étroite entre la paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts a et b, et il s'écrit alors :) de gènes COSMOC/MOCOS, les troubles métaboliques et l'autisme.

Des études impliquant l'extinction (D'une manière générale, le mot extinction désigne une action consistant à éteindre quelque chose. Plus particulièrement on retrouve ce terme...) de ces gènes dans les cellules souches olfactives et les cellules pluripotentes induites indiquent également que la perte de COSMOC réduit l'expression de MOCOS et déstabilise les métabolismes lipidiques et énergétiques des cellules. De plus, la maturation des cellules en neurones matures et fonctionnels est perturbée car les gènes responsables de la transmission des informations au niveau des synapses sont incorrectement maturés.

L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui...) COSMOC/MOCOS parait donc jouer un rôle important dans la modulation des facteurs de risque métabolique des TSA (tels que la biosynthèse du cholestérol (Le cholestérol est un lipide de la famille des stérols qui joue un rôle central dans de nombreux processus biochimiques. Le cholestérol...) ou de la vitamine (Une vitamine est une substance organique nécessaire (en dose allant du microgramme à plusieurs milligrammes par jour) au métabolisme des organismes vivants et donc de l'homme. Les...) D) en intervenant dans les voies de signalisation partagées par la plupart des gènes autistes-candidats préalablement décrits.

Pour en savoir plus:
Impaired expression of the COSMOC/MOCOS gene unit in ASD patient stem cells.
Rontani P, Perche O, Greetham L, Jullien N, Gepner B, Feron F, Nivet E, Erard-Garcia M.
Molecular Psychiatry. 23 avril 2020. doi.org/10.1038/s41380-020-0728-2

Laboratoire:
Immunologie (L'immunologie est la branche de la biologie qui s'occupe de l'étude du système immunitaire. Apparu très tôt dans l'échelle de l'évolution, ce système a évolué...) et Neurogénétique Expérimentales et Moléculaires (INEM) - (CNRS/Université d'Orléans)
3B rue (La rue est un espace de circulation dans la ville qui dessert les logements et les lieux d'activité économique. Elle met en relation et structure les...) de la Férollerie, 45071 Orléans Cedex 2

Contact:
Madeleine Erard-Garcia - Chercheuse au laboratoire Immunologie et Neurogénétique Expérimentales et Moléculaires (INEM) - madeleine.erard at cnrs-orleans.fr
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