Syndrome de l’X fragile : un mécanisme élucidé

Recherche Mis en ligne le 14 avril 2017
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Les patients atteints du syndrome de l’X fragile présentent des altérations des neurones conduisant à un retard intellectuel moyen à sévère, des déficits de l’attention ou encore une l’anxiété sociale. Ce qu’il se passe au niveau des circuits neuronaux est encore mal compris. L’équipe de Bassem Hassan à l’ICM en collaboration avec le VIB de la KU Leuven et une équipe norvégienne a mis en évidence qu’une absence d’inhibition de certains neurones pourrait être un des mécanismes clefs en jeu dans cette pathologie.

Le syndrome de l’X fragile est causé par le dysfonctionnement d’un seul gène, FMR1, qui se traduit par une absence de protéine FMRP ou par une protéine non fonctionnelle chez ces patients. Le rôle de cette protéine dans certains processus cellulaires a été étudié mais l’impact de son absence sur le fonctionnement neuronal reste encore peu décrit.

Dans un modèle de drosophile du syndrome de l’X fragile, les chercheurs ont fait l’hypothèse qu’un déficit de l’inhibition de certains neurones « excitateurs » serait une des clés de la physiopathologie de ce syndrome. Afin d’étudier cette hypothèse, ils se sont concentrés sur le système olfactif de ces mouches, dont les circuits neuronaux sont bien compris.

En combinant des approches d’imagerie, d’optogénétique et d’électrophysiologie ainsi que des tests comportementaux, les chercheurs ont montré que dans ce modèle du syndrome de l’X fragile, où la protéine FMRP est absente, les comportements olfactifs sont, d’une manière générale, fortement perturbés. Plus spécifiquement, ils ont évalué les capacités d’analyse dans le lobe antennaire des Drosophile. Ce circuit reçoit les informations sensorielles provenant de neurones récepteurs olfactifs et l’inhibition d’interneurones spécifiques, ce qui permet une plus grande sélectivité de l’information. Sans cette inhibition, trop de neurones seraient activés pour une même information sensorielle, réduisant ainsi la spécificité de la réponse à celle-ci.

Leurs résultats mettent en évidence que les mouches captent un champ d’odeurs plus large mais que l’analyse de ces odeurs est perturbée et moins spécifique.

Les chercheurs fournissent également une preuve directe qu’une inhibition défaillante au niveau de certains neurones perturbe l’analyse sensorielle et le comportement dans ce modèle drosophile du syndrome de l’X fragile.

Un tel défaut d’inhibition pourrait être présent chez les patients atteints du syndrome de l’X fragile. Par exemple, l’absence d’inhibition pourrait produire une hyperexcitabilité des circuits neuronaux qui expliquerait non seulement les symptômes tels que l’hypersensibilité, l’hyperexcitation et l’épilepsie mais entraîner également un mauvais traitement de l’information, ce qui aurait un impact sur le comportement des patients. Le syndrome de l’X fragile partage un certain nombre de caractéristiques avec l’autisme et le syndrome de Rett, ce qui suggère que ce déficit d’inhibition pourrait être un mécanisme général de la déficience intellectuelle.

Source : Reduced Lateral Inhibition Impairs Olfactory Computations and Behaviors in a Drosophila Model of Fragile X Syndrome.
Franco LM, Okray Z, Linneweber GA, Hassan BA, Yaksi E.
Curr Biol. 2017 Mar 23. pii: S0960-9822(17)30267-1.