Une activité subconvulsive chronique au début de la vie postnatale provoque un comportement autistique en l'absence de neurotoxicité pendant la période de sevrage juvénile

Aperçu:G.M.

Le diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme" (dTSA) varie de très légers à graves troubles sociaux et cognitifs. 

Nous avons émis l'hypothèse qu'une activité sous-convulsive épigénétique au début de la vie postnatale pourrait contribuer au développement d'un comportement autistique de manière liée au sexe. De faibles doses d'acide kaïnique (KA) (25-100 µg) ont été administrées à des ratons de rats pendant 15 jours à compter du 6e jour après la naissance (P) afin d'élever l'activité neuronale de façon chronique. Une batterie de tests comportementaux classiques et nouveaux a été utilisée et des différences entre les sexes ont été observées. Notre nouveau test de manipulation ouverte a révélé que les mâles avec TSA piquaient plus souvent au nez et que les femelles présentant des TSA montaient et s'échappaient plus fréquemment avec l'âge. Dans le test d'interaction sociale, les mâles  présentant un TSA étaient moins sociaux que les femelles avec un TSA plus anxieux dans la manipulation et des tâches avec élévation et labyrinthe (EPM). 

Pour évaluer la dynamique de groupe, les animaux de contrôle frères et non frères et de même que les animaux de laboratoire ont exploré 3 nouveaux environnements sociaux. Les ratons témoins se sont regroupés rapidement et plus fréquemment dans tous les environnements, qu’ils aient socialisé avec des compagnons de portée frères et soeurs ou non frères et sœurs, par rapport aux groupes de TSA. Les ratons TSA sans frères et soeurs étaient erratiques et regroupés en petits groupes. 

Dans le test de reconnaissance d'objet, seuls les mâles avec TSA ont passé moins de temps avec le nouvel objet par rapport aux ratons témoins. Les données suggèrent que l'activité subconvulsive chronique au début de la vie postnatale conduit à un phénotype de TSA en l'absence de mort cellulaire. Les mâles étaient plus susceptibles de développer des comportements asociaux et des pathologies cognitives, alors que les femmes étaient sujettes à des niveaux plus élevés d'hyperactivité et d'anxiété, validant ainsi notre modèle de TSA postnatal apparent dans la période pré-juvénile.

Behav Brain Res. 2019 Jul 31:112046. doi: 10.1016/j.bbr.2019.112046.

Chronic Subconvulsive Activity during Early Postnatal Life Produces Autistic Behavior in the Absence of Neurotoxicity in the Juvenile Weanling Period

Friedman LK¹, Kahen BA².

Author information

1

Department of Cell Biology & Anatomy, New York Medical College, Valhalla, NY, 10595, United States. Electronic address: lfriedma@aol.com.

2

Department of Cell Biology & Anatomy, New York Medical College, Valhalla, NY, 10595, United States.

Abstract

The diagnosis of autism spectrum disorder (ASD) varies from very mild to severe social and cognitive impairments. We hypothesized that epigenetic subconvulsive activity in early postnatal life may contribute to the development of autistic behavior in a sex-related manner. Low doses of kainic acid (KA) (25-100 µg) were administered to rat pups for 15 days beginning on postnatal (P) day 6 to chronically elevate neuronal activity. A battery of classical and novel behavioral tests was used, and sex differences were observed. Our novel open handling test revealed that ASD males nose poked more often and ASD females climbed and escaped more frequently with age. In the social interaction test, ASD males were less social than ASD females who were more anxious in handling and elevated plus maze (EPM) tasks. To evaluate group dynamics, sibling and non-sibling control and experimental animals explored 3 different shaped novel social environments. Control pups huddled quickly and more frequently in all environments whether they socialized with littermates or non-siblings compared to ASD groups. Non-sibling ASD pups were erratic and huddled in smaller groups. In the object recognition test, only ASD males spent less time with the novel object compared to control pups. Data suggest that chronic subconvulsive activity in early postnatal life leads to an ASD phenotype in the absence of cell death. Males were more susceptible to developing asocial behaviors and cognitive pathologies, whereas females were prone to higher levels of hyperactivity and anxiety, validating our postnatal ASD model apparent in the pre-juvenile period.

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PMID:31376443

DOI:10.1016/j.bbr.2019.112046