Phénotypes comportementaux et dysfonctions du circuit neuronal dans les modèles de souris du "trouble du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

Le " trouble du spectre de l'autisme" (TSA) est une condition neurodéveloppementale caractérisée principalement par des altérations de l'interaction sociale et de la communication combinées à la présence d'intérêts restreints et de comportements stéréotypés. Des mutations dans plusieurs gènes ont été associées au TSA entraînant la génération de modèles de souris correspondants. Ici, les auteurs se concentrent sur les comportements (sociaux et stéréotypés), les traits fonctionnels et structurels de souris avec des mutations dans des gènes codant pour des protéines synaptiques définies, y compris des protéines d'adhésion, des protéines d'échafaudage et des sous-unités de canaux et de récepteurs.

Une méta-analyse sur les modèles de souris TSA montre qu'ils peuvent être divisés en deux sous-groupes. 

Le groupe I a rassemblé des modèles fortement perturbés dans l'intérêt social, les comportements stéréotypés, la physiologie synaptique et la composition des protéines, tandis que le groupe II a regroupé des modèles beaucoup moins perturbés, avec des interactions sociales typiques. 

Cette distribution n'était pas liée aux familles de gènes. Même dans le grand panel de modèles de souris portant des mutations dans Shank3, le nombre d'isoformes mutées n'était pas lié à la gravité du phénotype. L'étude indique que la majorité des analyses structurelles ou fonctionnelles ont été réalisées dans l'hippocampe.  

Adv Anat Embryol Cell Biol. 2017;224:85-101. doi: 10.1007/978-3-319-52498-6_5.

Behavioural Phenotypes and Neural Circuit Dysfunctions in Mouse Models of Autism Spectrum Disorder

Ferhat AT^1,2,3, Halbedl S^4,5, Schmeisser MJ^4,6,7, Kas MJ^8,9, Bourgeron T^1,2,3,10,11, Ey E^12,13,14.

Author information

1

Human Genetics and Cognitive Functions Unit, Institut Pasteur, Paris, France.

2

CNRS UMR 3571 Genes, Synapses and Cognition, Institut Pasteur, Paris, France.

3

Human Genetics and Cognitive Functions, University Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Paris, France.

4

Institute for Anatomy and Cell Biology, Ulm University, Ulm, Germany.

5

International Graduate School in Molecular Medicine, Ulm University, Ulm, Germany.

6

Division of Neuroanatomy, Institute of Anatomy, Otto-von-Guericke University Magdeburg, Magdeburg, Germany.

7

Leibniz Institute for Neurobiology, Magdeburg, Germany.

8

Department of Translational Neuroscience, Brain Center Rudolf Magnus, University Medical Center Utrecht, Utrecht, The Netherlands.

9

Groningen Institute for Evolutionary Life Sciences, University of Groningen, Groningen, The Netherlands.

10

FondaMental Foundation, Créteil, France.

11

Gillberg Neuropsychiatry Centre, Sahlgrenska Academy, University of Gothenburg, Gothenburg, Sweden.

12

Human Genetics and Cognitive Functions Unit, Institut Pasteur, Paris, France. elodie.ey@pasteur.fr.

13

CNRS UMR 3571 Genes, Synapses and Cognition, Institut Pasteur, Paris, France. elodie.ey@pasteur.fr.

14

Human Genetics and Cognitive Functions, University Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Paris, France. elodie.ey@pasteur.fr.

Abstract

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopmental condition primarily characterised by alterations in social interaction and communication combined with the presence of restricted interests and stereotyped behaviours. Mutations in several genes have been associated with ASD resulting in the generation of corresponding mouse models. Here, we focus on the behavioural (social and stereotyped behaviours), functional and structural traits of mice with mutations in genes encoding defined synaptic proteins including adhesion proteins, scaffolding proteins and subunits of channels and receptors. A meta-analysis on ASD mouse models shows that they can be divided into two subgroups. Cluster I gathered models highly impaired in social interest, stereotyped behaviours, synaptic physiology and protein composition, while Cluster II regrouped much less impaired models, with typical social interactions. This distribution was not related to gene families. Even within the large panel of mouse models carrying mutations in Shank3, the number of mutated isoforms was not related to the severity of the phenotype. Our study points that the majority of structural or functional analyses were performed in the hippocampus. However, to robustly link the structural and functional impairments with the behavioural deficits observed, brain structures forming relevant nodes in networks involved in social and stereotyped behaviours should be targeted in the future. In addition, the characterisation of core ASD-like behaviours needs to be more detailed using new approaches quantifying the variations in social motivation, recognition and stereotyped behaviours.

PMID:28551752

DOI:10.1007/978-3-319-52498-6_5