Les cellules souches pluripotentes induites montrent l'impact des astrocytes (neurones) sur la pathologie cérébrale de l'autisme

Une étude utilise des cellules souches pour explorer les causes de l'autisme

9 novembre 2017

En utilisant des cellules souches pluripotentes induites humaines pour modéliser le trouble du spectre autistique, les chercheurs ont révélé pour la première fois que des anomalies dans les cellules de soutien du cerveau, appelées astrocytes, peuvent contribuer à la cause du trouble.

En utilisant des cellules souches pluripotentes induites (CSPi) pour modéliser le trouble du spectre autistique (TSA), des chercheurs de l'Université de São Paulo au Brésil et de l'Université de Californie à San Diego ont révélé pour la première fois des anomalies dans les cellules du cerveau. appelés astrocytes, peuvent contribuer à la cause du trouble.

Les résultats, publiés dans Biological Psychiatry, aident à expliquer ce qui se passe à un niveau biologique pour produire un comportement de TSA, et peuvent aider les chercheurs à identifier de nouveaux traitements pour les patients atteints du trouble.

Les astrocytes jouent un rôle important dans le développement et la fonction du système nerveux.

Mais jusqu'à présent, les modèles d'autisme de l'iPSC ont négligé leur contribution.

La nouvelle étude, dirigée par le Dr Patricia Beltrão-Braga et le Dr Alysson Muotri, a utilisé les CSPi pour générer des neurones et des astrocytes pour modéliser l'interaction entre ces cellules cérébrales et mieux comprendre comment le cerveau se forme dans le trouble.

"Cette nouvelle utilisation des cellules souches pluripotentes suggère que les approches neurobiologiques de l'autisme basées uniquement sur le développement neuronal anormal pourraient ne pas tenir compte de l'interaction complexe des neurones et des astrocytes qui pourrait être une composante sous-estimée de la biologie de cette maladie".

Éditeur de Biological Psychiatry.

La technologie des cellules souches pluripotentes induites permet aux chercheurs de reprogrammer les cellules humaines dans n'importe quelle cellule du corps.

Dans l'étude, les premiers auteurs, le Dr Fabiele Russo et Beatriz Freitas et ses collègues ont utilisé des cellules provenant de trois patients diagnostiqués avec un TSA et de trois individus en bonne santé pour générer des neurones et des astrocytes.

Les neurones dérivés des patients ASD avaient une structure moins complexe que les neurones sains, mais l'ajout d'astrocytes en bonne santé aux neurones ASD a amélioré leur structure peu développée.

En sens inverse, l'association d'astrocytes ASD avec des neurones sains interférait avec leur développement, les faisant ressembler davantage aux neurones des patients atteints de TSA.

"L'article met en évidence pour la première fois l'influence des astrocytes dans les TSA, révélant que les astrocytes jouent un rôle fondamental dans la structure et la fonction neuronale", a déclaré Beltrão-Braga.

Les chercheurs ont également étudié la manière dont les astrocytes exercent leur influence, et ont attiré une substance que les astrocytes produisent, appelée IL-6, déjà suggérée en tant que joueur dans les TSA, comme le coupable des défauts.

Les astrocytes provenant des patients atteints de TSA semblaient produire une trop grande quantité de la substance, et les résultats suggèrent que la réduction de l'IL-6 pourrait être un traitement bénéfique pour les neurones dans les TSA.

Fait important, la TSA a été une maladie difficile à modéliser en utilisant des CSPi en raison de sa complexité.

Plusieurs gènes ont été liés aux TSA, mais leurs contributions restent inconnues, et les différences génétiques entre les patients ont rendu difficile la compréhension de la cause et le développement de traitements pour le trouble.

Mais dans cette étude, les sujets ASD ont été sélectionnés parce qu'ils partageaient des comportements similaires, plutôt que des gènes similaires.

Selon Beltrão-Braga, cela signifie que les résultats pourraient fournir une nouvelle stratégie alternative pour traiter les symptômes de TSA, indépendamment du génotype du patient.

Elsevier. "Les cellules souches pluripotentes induites montrent l'impact des neurones astrocytaires sur la pathologie cérébrale dans l'autisme: une étude utilise des cellules souches pour explorer les causes de l'autisme." ScienceDaily. ScienceDaily, 9 novembre 2017. .

Elsevier. "Induced pluripotent stem cells show astrocyte-neuron impact on brain pathology in autism: Study uses stem cells to explore the causes of autism." ScienceDaily. ScienceDaily, 9 November 2017. .