Un "X" marque la cachette des gènes de l'autisme

Un nouveau facteur de risque d'autisme, non reconnu précédemment, a peut-être été trouvé, sous forme de mutations qui affectent le développement neuronal dans une région du cerveau importante pour l'apprentissage et les interactions sociales.

L'autisme est a peu près quatre fois plus fréquent chez les garçons que chez les filles; ce qui suggère que les mutations sur le chromosome de X jouent un rôle, car les garçons n'ont pas de deuxième chromosome X qui pourrait compenser des anomalies génétiques. Les études ont bien identifié plusieurs centaines de gènes candidats, mais jusqu'à ce jour, aucun lien concluant à une mutation spécifique n'avait été trouvé.

Aujourd'hui, une recherche internationale d'une quinzaine d'années a identifié deux mutations différentes du même gène sur le chromosome X, qui semblent être liées à l'autisme dans deux familles indépendantes (/psychiatrie moléculaire/, DOI : 10.1038/sj.mp.4001883). Le gène code une protéine appelée L10, un composant essentiel des ribosomes; les structures qui construisent des protéines. L10 est généralement fabriqué au niveau de l'hippocampe, une région du cerveau importante pour l'apprentissage, la mémorisation ainsi que pour les fonctions sociales
et l'émotion.

Le principal auteur, Sabine Klauck de la Division of Molecular Genome Analysis au centre allemand de recherche sur le cancer d'Heidelberg dit que les mutations sont rares, et non présentes chez leurs autres patients. Mais ils indiquent une voie importante par laquelle les différents défauts génétiques pourraient mener à différents types d'autisme.

Essi Viding du Collège Universitaire de Londres indique que les résultats sont en conformité avec les changements structuraux de cerveau vus dans l'autisme, mais elle avertit que beaucoup d'autres gènes peuvent être impliqués.

Extrait du numéro 2568 du New Scientist magazine, 8 septembre 2006, page 20

Les pères âgés auraient un risque accru d'avoir des enfants autistes

Les enfants de pères âgés de 40 ans et plus auraient un risque augmenté d'être atteint d'autisme ou de syndromes apparentés comparés à ceux nés de pères de moins de 30 ans, d'après une étude publiée dans la revue spécialisée américaine Archives of General Psychiatry de septembre.

L'étude apporte "le premier élément de preuve convaincant qu'un âge paternel avancé représente un facteur de risque d'avoir un enfant souffrant de troubles autistiques", estiment les auteurs, Abraham Reichenberg de Mount Sinai School of Medicine (New York) et ses collègues de Londres (Institute of Psychiatry, King's College). Les auteurs admettent cependant que des "travaux complémentaires sont nécessaires pour confirmer cette interprétation". L'étude a porté sur 132.271 enfants juifs nés en Israel dans les années 1980.

Pour l'enfant, le risque d'être atteint de ces troubles du développement, marqués par des difficultés de communication, serait près de six fois plus élevé lorsque le père avait 40 ans ou était plus âgé au moment de la conception, par comparaison à ceux dont le père avait 29 ans ou moins. L'étude n'a pas retrouvé d'association avec l'âge maternel.

L'autisme et les formes apparentées sont devenus de plus en plus courants aux Etats-Unis, touchant 50 enfants sur 10.000 contre 5 sur 10.000 il y a vingt ans, selon les auteurs. Une augmentation partiellement due à une plus grande sensibilisation et à des changements des modalités diagnostiques, mais qui pourrait aussi refléter une augmentation de l'incidence de l'autisme. Des mécanismes génétiques pourraient expliquer cette association entre autisme et âge paternel, dont des mutations spontanées lors de la formation du sperme.

American Journal of Psychiatry 163:1622-1629, September 2006
doi: 10.1176/appi.ajp.163.9.1622
© 2006 American Psychiatric Association

Study Provides New Insights Into Brain Organization

Scientists have provided new insights into how the brain is organised - knowledge which could eventually inform diagnosis of and treatments for conditions like Alzheimer’s Disease and autism.

A study by Newcastle University and the International University Bremen, Germany debunked a prevailing theory that the nervous system should have mainly very short nerve fibre connections between nerve cells, or neurons, to function at its most effective.

Instead the study, which carried out a sophisticated computer analysis of public databases containing detailed information of worldwide anatomical studies on primate and worm brains, found that long nerve fibre connections were just as vital to overall brain function as short ones.

Much of what we know about the human brain derives from neuroscience research on primates, which are used because they have have experienced similar evolutionary stages to humans.

Brain scans of Alzheimer’s patients and people with autism have shown that they are lacking certain long-distance neural interactions, although experts have yet to discover their specific purpose.

The new study, published in the academic journal PLoS Computational Biology, found that long fibres are important because they can send messages quickly over a longer distance compared with if the same message was sent over the same distance via lots of short fibres. It also found that long fibres are more reliable for transmission of messages over longer distances.

“You can draw parallels with a train journey from Newcastle to London,” said lead researcher, Dr Marcus Kaiser (pictured), of Newcastle University’s School of Computing Science and the University’s Institute of neuroscience.

“For example, you would get to London much more quickly and easily if you took a direct train there. However, if you had to make the journey via Durham, Leeds and Stevenage, changing trains each time, then it will take you longer to get there, and there is the possibility you would miss a connection at some point. It’s the same in the human brain.”

The computer programme, run over several days, took information about the length of nerve fibres in the primate brain and neuronal connections called axons in the brain of a species of worm known as Caenorhabditis elegans. It then tested if the total length of fibres could be reduced, by testing billions of different position arrangements. Indeed, wiring lengths could be reduced by up to 50% owing to the fact that neural systems have surprisingly many long-distance connections.

Co-researcher Dr Claus Hilgetag, an associate professor with International University Bremen’s School of Engineering and Science, said: “Many people have suggested that the brain is like a computer and that for optimum effectiveness it should have mainly short connections between the nerve cells. Our research suggests that a combination of different lengths of neural projections is essential.

“It is particularly interesting that we made the same observations in both the primate and the worm as their brains are very different in terms of shape and size.”

Although it is too early for the research to have direct clinical applications, the researchers suggest that it may eventually contribute towards insights into the diagnosis and possibly the treatment of patients with Alzheimer’s and autism if more information about neural networks - and specifically what the long and short nerve fibres do in the brain - is garnered.

One potential development could be a predictive test for the conditions, which examines and analyses a patient’s brain organisation, aiding diagnosis and possibly showing how the condition may develop over the coming years.

The study is the most comprehensive yet to look at the spatial organisation of the nervous system in primates and worms.

__________________________________

RESUME

Le cerveau des primates et des vers est très différent à la fois en taille et en volume. Pourtant les observations faites par les chercheurs de l’Université de Newcastle et de l’Université Internationale de Brême à partir des données anatomiques des cerveaux des primates et des vers sont identiques. Elles remettent en cause l’idée courante selon laquelle pour bien fonctionner un cerveau doit avoir un maximum de connexions courtes entre ses cellules avec des fibres nerveuses courtes.

L’étude montre que les fibres longues sont aussi vitales que les fibres courtes pour le fonctionnement global du cerveau car elles permettent à l’information de voyager plus vite et plus de façon plus fiable pour la transmission des messages sur de longues distances. La combinaison des connexions de différentes longueurs est essentielle à l’efficacité optimale du cerveau.

Les scanners des cerveaux de patients avec la maladie d’Alzheimer ou de personnes avec autisme ont montré qu’ils sont déficients dans certaines interactions à longue distance, bien que les experts aient encore à découvrir leur rôle spécifique.

Bien qu’il soit trop tôt pour que cette recherche débouche sur des applications cliniques, les chercheurs suggèrent que cela pourrait contribuer au diagnostic et à un traitement possible de patients avec la maladie d’Alzheimer ou de personnes avec autisme si plus d’informations sur le travail des fibres nerveuses courtes et des fibres nerveuses longues dans le cerveau, sont recueillies.