Les neuroscientifiques de l’Hôpital McLean découvrent que le système immunitaire chez les nouveau-nés peut affecter le développement du cerveau.
Belmont, MA – Les neuroscientifiques de l’Hôpital McLean ont découvert que même un bref épisode d’activation du système immunitaire dans les jours suivant la naissance peut entraîner des changements persistants dans les habitudes de sommeil associées à une activité cérébrale de type épileptique et autres problèmes de développement y compris les symptômes rencontrés dans les troubles de spectre autistique (TSA). Les résultats détaillés sont disponibles dans le numéro du 12 janvier 2018 de Neuropsychopharmacology.
« Un nombre croissant de preuves suggèrent que l’activation du système immunitaire, comme celle causée par des infections bactériennes et virales, peut jouer un rôle important dans de nombreux troubles cérébraux », explique Bill Carlezon, PhD, chef de la Division des Neurosciences à l’hôpital McLean, et auteur principal du papier. «Alors que des recherches antérieures sur des animaux de laboratoire ont établi que l’activation immunitaire pendant les périodes de développement prénatal (avant la naissance) peut produire les principales caractéristiques du spectre autistique; notamment une diminution des interactions sociales, une communication aberrante et un comportement répétitif accru pendant la petite enfance; l’activation immunitaire pourrait également produire d’autres groupes de symptômes qui sont souvent observés dans les syndromes autistiques et les conditions connexes. »
Chez les humains, les TSA sont aussi fréquemment associés à certaines pathologies concomitantes, telles que les troubles du sommeil et les convulsions. Pour déterminer si l’activation précoce du système immunitaire postnatal peut produire ces types d’effets, les chercheurs de McLean ont traité des souris avec un lipopolysaccharide (LPS), un produit chimique qui simule une infection bactérienne et provoque une activation temporaire (1 à 3 jours) du système immunitaire. Le LPS a été administré à un moment donné chez la souris (9 jours après la naissance) qui correspond approximativement au stade du développement cérébral chez l’homme à la naissance après une grossesse à terme. Les souris ont ensuite été implantées avec des micro-émetteurs qui ont permis aux chercheurs de recueillir un flux ininterrompu de données sur le sommeil, les mouvements musculaires et les niveaux d’activité. La collecte de données s’est poursuivie jusqu’à l’âge de 12 semaines, un moment considéré comme représentant l’âge adulte chez la souris.
Carlezon, qui est professeur de psychiatrie à Harvard Medical School, et son équipe ont découvert que l’activation du système immunitaire temporaire peu de temps après la naissance a produit deux conclusions principales chez les souris adultes. D’abord, les souris immunisées ont passé plus de temps en sommeil lent, une phase de sommeil souvent associée à une inflammation systémique. Deuxièmement, les souris ont également montré des augmentations spectaculaires de courtes périodes (durée de 2-3 secondes) d’une activité anormale des ondes cérébrales. Ces événements présentaient un type d’activité cérébrale similaire à l’épilepsie qui n’est pas accompagnée de crises épileptiques. En résumé, ces résultats démontrent que même une brève période d’activation du système immunitaire pendant les périodes critiques de développement précoce peut laisser une signature à long terme sur le cerveau.
« Le fait que l’activation du système immunitaire puisse produire ces effets par lui-même, sans aucun type de blessure ou de traumatisme, fournit une nouvelle perspective sur les nombreuses voies qui peuvent conduire à une fonction cérébrale anormale », a déclaré Carlezon. « Bien qu’il existe clairement d’autres facteurs pouvant causer ces types d’anomalies, y compris des vulnérabilités génétiques, démontrer que l’activation immunitaire seule peut produire ces effets offre un nouvel espoir pour des traitements qui pourraient réduire leur gravité ou les empêcher complètement chez certains individus. »
Alors que la recherche de Carlezon se concentre sur les modèles animaux, ses résultats ont des implications pour les humains. Les chercheurs croient que l’étude précoce de l’activation immunitaire du développement chez les souris peut être utile pour le diagnostic de certaines maladies humaines et de comprendre comment ils se développent. Des altérations persistantes du sommeil lent peuvent représenter un biomarqueur qui pourrait aider à différencier les affections neuropsychiatriques immunitaires de celles qui ont d’autres causes. Pendant ce temps, comprendre l’activité cérébrale semblable à l’épilepsie pendant le sommeil et l’éveil peut être utile pour développer des modèles améliorés de TSA. Des études chez l’homme ont montré que jusqu’à 60% des personnes atteintes de TSA ont des troubles du sommeil, malgré l’absence de diagnostic d’épilepsie clinique. Les perturbations observées dans cette étude pendant l’éveil peuvent ressembler à des «crises d’absence» chez les humains, caractérisées par une brève perte de conscience, un regard vide et la cessation du mouvement, souvent confondues avec l’inattention ou la déficience intellectuelle.
« Bien que plus de recherches doivent être menées, ces résultats sont un pas en avant important dans la découverte du mystère des TSA et d’autres troubles du développement », a déclaré Carlezon.
McLean Hospital est le plus grand hôpital psychiatrique de Harvard Medical School et membre de Partners HealthCare. En 2017, il a été nommé l’hôpital n ° 1 pour les soins psychiatriques aux États-Unis par U.S. News & World Report.
Références :
Neuropsychopharmacology. 2018 Feb;43(3):482-491. doi: 10.1038/npp.2017.243. Epub 2017 Oct 6., Perinatal Immune Activation Produces Persistent Sleep Alterations and Epileptiform Activity in Male Mice., Missig G1, Mokler EL1, Robbins JO1, Alexander AJ1, McDougle CJ2, Carlezon WA Jr1.
1 Department of Public Health Sciences, Pennsylvania State University College of Medicine , Hershey, PA , USA.
2 Yale Child Study Center, Yale University School of Medicine , New Haven, CT , USA.