Une étude récente a découvert de nouvelles altérations dans les circuits neuronaux, en particulier les différentes projections axonales du cortex M2 vers le colliculus supérieur (CS), dans des modèles murins de la maladie de Huntington. Cette découverte, ainsi que la réduction de la connectivité fonctionnelle observée dans le cerveau, pourraient fournir des données cruciales pour la compréhension des symptômes de la maladie de Huntington et pour le développement d’approches thérapeutiques.
Sommaire
Maladie héréditaire qui affecte les neurones du cerveau.
La maladie de Huntington est une maladie génétique neurodégénérative qui entraîne des déficiences motrices, cognitives et psychiatriques chez les personnes qui en sont atteintes. Il est essentiel de comprendre les modifications des voies neuronales du cerveau dans le cadre de cette maladie pour élaborer des stratégies thérapeutiques. La maladie a été liée au mauvais fonctionnement de certaines voies neuronales, en particulier les circuits corticostriataux, chez les patients.
Une étude publiée dans le Journal of Neuroscience vient de découvrir d’autres altérations dans d’autres circuits neuronaux en utilisant des modèles de souris pour étudier cette pathologie, qui a de profondes répercussions sur la vie des patients.
L’étude a été dirigée par Mercè Masana, maître de conférences à la Faculté de médecine et des sciences de la santé de l’Université de Barcelone et membre de l’Institut des neurosciences de l’UB (UBneuro), de l’Institut de recherche biomédicale August Pi i Sunyer (IDIBAPS) et du Centre de réseautage de la recherche biomédicale sur les maladies neurodégénératives (CIBERNED). L’étude, dont le premier auteur est la chercheuse Sara Conde Berriozabal, comprend la participation des experts Jordi Alberch, Manuel José Rodríguez et Guadalupe Soria (UB, UBneuro, IDIBAPS), entre autres. L’étude a été réalisée avec le soutien des Centres Scientifiques et Technologiques de l’UB (CCiTUB) et de l’Unité d’Imagerie par Résonance Magnétique de l’IDIBAPS.
L’administration de capteurs fluorescents dans le cortex M2 (en jaune) a permis de comprendre comment l’activité aberrante de ce cortex est liée à des altérations de l’intégration des stimuli visuels. Crédit : Université de Barcelone
Une maladie héréditaire qui affecte les neurones du cerveau
La maladie de Huntington est une maladie héréditaire rare qui se manifeste généralement chez les adultes âgés de 35 à 50 ans, bien qu’il existe également des formes juvéniles de la maladie. Elle est causée par une mutation du gène IT15 ou HTT, qui code pour la protéine huntingtine (HTT). Historiquement, le trouble moteur le plus souvent associé à la maladie était la chorée – qui provoque des mouvements anormaux et involontaires – mais il existe également d’autres troubles non moteurs qui se manifestent souvent plus tôt.
Ce trouble est associé à un dysfonctionnement des circuits corticobasaux dans le cerveau. Dans une étude précédente, publiée dans la revue eLife (2020), l’équipe a caractérisé l’un des circuits neuronaux impliqués dans le développement de la maladie dans des modèles animaux : la connexion entre le cortex moteur secondaire (M2) et le noyau du striatum dorsolatéral (DSL).
Chez les patients, la zone cérébrale la plus touchée dès le début de la maladie est le cortex prémoteur – le cortex M2 chez la souris – qui est impliqué dans les fonctions cognitives et les processus perceptifs. Dans le cas des modèles animaux, le M2 est associé à des déficits d’apprentissage moteur. De plus, cette zone corticale est connue pour être capable de projeter des axones neuronaux vers diverses régions du cerveau au-delà du noyau du striatum.
Les auteurs de ce travail sont membres du groupe de recherche sur le dysfonctionnement des réseaux neuronaux dans les troubles neurologiques et psychiatriques de l’Institut des neurosciences de l’Université de Barcelone (UBneuro). Crédit : Université de Barcelone
Cette étude a identifié pour la première fois que le cortex M2 envoie différentes projections axonales vers une autre structure anatomique du cerveau, le colliculus supérieur (CS). Ces projections sont profondément altérées et pourraient être liées à la symptomatologie de la maladie.
Dans le cadre de l’étude, l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle a révélé la réduction de la connectivité fonctionnelle entre le cortex M2 gauche et toutes les régions cérébrales analysées chez les souris modèles de la maladie. En appliquant d’autres méthodologies innovantes pour surveiller et moduler l’activité neuronale -ontogénie, électrophysiologie, photométrie et chimiogénétique- l’équipe a découvert que le manque d’activité du cortex M2 pourrait être responsable des réponses altérées dans la maladie de Huntington.
Comprendre les altérations des circuits cérébraux
L’identification des différentes altérations et fonctions des circuits du cortex M2 -au-delà de la voie cortico-striatale- fournit des données cruciales pour analyser plus avant les symptômes de la maladie de Huntington et d’autres pathologies neurodégénératives (maladie de Parkinson, etc.). En outre, une meilleure compréhension du rôle du colliculus supérieur et de ses circuits neuronaux – impliqués dans de nombreux troubles neurologiques tels que la maladie de Huntington – pourrait permettre de mieux comprendre comment retarder l’apparition et la gravité des symptômes dans les troubles moteurs.
Référence : « M2 Cortex Circuitry and Sensory-Induced Behavioral Alterations in Huntington’s Disease : Role of Superior Colliculus » par Sara Conde-Berriozabal, Lia García-Gilabert, Esther García-García, Laia Sitjà-Roqueta, Xavier López-Gil, Emma Muñoz-Moreno, Mehdi Boutagouga Boudjadja, Guadalupe Soria, Manuel J Rodríguez, Jordi Alberch et Mercè Masana, 3 mai 2023, Journal of Neuroscience.
DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1172-22.2023