Les cellules de soutien du cerveau peuvent jouer un rôle central dans les comportements répétitifs liés au TOC

Anonim

Les troubles du comportement répétitif sont relativement courants. L'un des plus connus dans cette famille est le trouble obsessionnel compulsif, ou TOC, qui affecte plus de 2% de la population américaine. Les traitements existants, souvent des médicaments, peuvent ne pas apporter un soulagement adéquat à environ la moitié des personnes atteintes de ce trouble.

Les chercheurs de l’UCLA ont découvert certains des mécanismes cérébraux fondamentaux qui sous-tendent les comportements répétitifs, ce qui pourrait mener à de nouvelles façons de traiter les troubles psychiatriques, y compris le TOC, à leur racine. L'étude, publiée dans la revue Neuron, était dirigée par Baljit Khakh, professeur de physiologie et de neurobiologie à l'UCLA.

Khakh et son équipe se sont concentrés sur un type de cellules cérébrales appelées astrocytes, qui sont largement considérées comme des cellules de soutien, bien que leur rôle dans la régulation des neurones - et du comportement - soit resté inexploré. Le laboratoire de Khakh travaille sur la façon dont la fonction des astrocytes repose sur la signalisation du calcium, une forme de communication utilisée par les cellules.

"Ce que nous n'avions pas compris des travaux antérieurs était ce que ces signaux de calcium ont réellement fait", a-t-il déclaré. "Nous nous sommes demandés, réglementaient-ils les neurones à proximité, et si oui, comment?"

L'équipe a mis au point une méthode pour composer les signaux de calcium des astrocytes dans le cerveau de la souris. Ils ont créé une variante de pompe, baptisée CalEx, qui réduisait considérablement les élévations de calcium à l'intérieur de la cellule. L'équipe s'est concentrée sur une zone du cerveau appelée striatum, connue pour être impliquée dans les troubles du mouvement et du cerveau.

Après avoir traité des souris saines, ils ont observé le comportement des animaux et ont immédiatement constaté une différence: lorsqu'elles étaient placées dans une arène ouverte, les souris traitées passaient beaucoup plus de temps dans les coins. Les auteurs ont d'abord attribué cela à l'anxiété ou à un problème de contrôle moteur, mais ces souris ont été aussi efficaces que les animaux non traités dans les tests de contrôle moteur et les mesures d'anxiété.

Lorsque les chercheurs se sont penchés de plus près, ils ont constaté que les animaux se toilettaient réellement. Leurs épisodes de toilettage étaient 450% plus longs que les contrôles.

"Pendant des mois, nous nous sommes demandé pourquoi ils passaient tellement de temps dans les coins", a déclaré Xinzhu Yu, premier auteur de l'étude et chercheur postdoctoral au laboratoire de Khakh. "Il s'est avéré qu'ils passaient beaucoup de temps à se toiletter. Ce phénotype ressemblait à des comportements très répétitifs chez l'homme, par exemple le lavage répétitif des mains chez certains patients atteints de TOC."

Lorsque l'équipe a réduit la signalisation du calcium dans d'autres régions du cerveau, les souris ne présentaient pas les comportements de type OCD, ce qui suggère que le striatum est essentiel. Cette constatation a corroboré des preuves antérieures que le striatum contrôle l'auto-toilettage.

En utilisant une variété de tests pour examiner les différents niveaux de fonction, du moléculaire au neurocircuit, l’équipe a déterminé que les astrocytes régulaient l’activité des cellules nerveuses avoisinantes en modifiant les niveaux du neurotransmetteur GABA dans le striatum.

"Il y a plus de dix ans, les chercheurs avaient découvert que chez l'homme, les premiers stades de la maladie de Huntington étaient souvent caractérisés par des symptômes obsessionnels-compulsifs", a déclaré Yu. "Nous voulions voir si le mécanisme sous-jacent avait aussi quelque chose à voir avec la signalisation du calcium par les astrocytes." Ils ont constaté que lorsqu'ils donnaient à des souris présentant des symptômes précoces de type Huntington un composé susceptible de bloquer une étape clé du processus de signalisation calcique, les souris ont arrêté leurs comportements auto-toilettés de type OCD. La maladie de Huntington est un trouble du mouvement progressif impliquant la dégradation des cellules du cerveau.

Khakh et ses collègues ne s'attendaient pas à trouver des effets psychiatriques associés à la signalisation du calcium par les astrocytes. "Le fait que nous ayons pu observer des phénotypes liés à la psychiatrie après des manipulations spécifiques aux astrocytes était inattendu et donc une surprise très agréable", a déclaré Khakh. "Autant que je sache, il s’agit de la première démonstration que les astrocytes peuvent réguler un comportement inné et que cela les ouvre à les exploiter pour des thérapies visant une maladie mentale."

Une contribution clé de la nouvelle étude est le développement par le laboratoire Khakh d'une nouvelle méthode de silençage de la signalisation calcique dans des circuits spécifiques du cerveau. La méthode existante consiste à assommer complètement les molécules dans tout le cerveau et pendant toute la durée de vie. Mais cette méthode n’a jusqu’à présent produit aucun changement de comportement manifeste, contrairement à l’étude actuelle.

Les résultats pourraient ouvrir la voie au développement de nouveaux traitements pour le TOC, ont indiqué les chercheurs.

"De nombreux patients ne répondent pas ou répondent partiellement aux options thérapeutiques disponibles", a déclaré Khakh. "Nos résultats indiquent une nouvelle direction pour le développement potentiel du traitement en révélant une implication des astrocytes dans les comportements répétitifs liés au TOC."

Khakh et son équipe espèrent que leurs découvertes pourront également contribuer au développement de nouvelles thérapies pour d'autres troubles psychiatriques.

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