Cette recherche d’une équipe de l’Université de Californie – Los Angeles (UCLA) qui apporte de nouvelles connaissances sur le gène Foxp1, bien connu comme associé aux troubles du spectre autistique (TSA), à la déficience intellectuelle et aux troubles du langage, va permettre de mieux comprendre le développement de l’autisme et ses symptômes : car ce gène s’avère également impliqué dans le timing de la production de neurones dans le cerveau en développement.
Le gène Foxp1 a déjà été étudié pour sa fonction dans les neurones du cerveau en développement. Cette étude révèle qu'il joue également un rôle clé dans un groupe de cellules souches cérébrales, les précurseurs des neurones matures. La découverte élargit la portée de l’expression du gène, explique l’auteur principal, le Dr Bennett Novitch, membre de l’Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research de l’UCLA : « cela élargit notre compréhension de la manière dont sa mutation affecte les patients ».
Les mutations de Foxp1 impactent le développement de multiples fonctions
Ces mutations dans Foxp1 ont été identifiées pour la première fois chez des patients atteints d'autisme et de troubles du langage il y a plus de 10 ans. Cette étude nous apprend que la protéine est également essentielle au cours du développement embryonnaire, ainsi que dans le contrôle de l'activité de nombreux autres gènes liés au développement du sang, des poumons, du cœur, du cerveau et de la moelle épinière.
Quels effets de Foxp1 muté dans les neurones du cerveau ? De précédentes recherches avaient regardé les effets de l'expression de Foxp1 dans les neurones déjà formés. Ici, en surveillant les niveaux de la protéine dans le cerveau d’embryons de souris en développement, les scientifiques découvrent que, chez des animaux en développement, le gène est actif bien plus tôt et dès les tout débuts du développement des cellules souches neurales connues sous le nom de « glie radiaire ».
- Lorsque ces souris en développement sont privées de Foxp1, la glie radiaire est réduite et stoppe son développement aux premiers stades. Le cerveau comprend alors moins de « cellules cérébrales profondes » ;
- lorsque les niveaux de Foxp1 sont supérieurs à la normale, les chercheurs observent un excès de cellules cérébrales profondes et tôt dans le développement ;
- le maintien de niveaux élevés de Foxp1 à des stades ultérieurs du développement embryonnaire induit des modèles inhabituels de production de neurones même après la naissance des souris.
Un équilibre sensible de Foxp1 est nécessaire au développement sain du cerveau : « ce que nous constatons, c'est que trop et trop peu de Foxp1 affecte la capacité des cellules souches neurales à se répliquer et à former des neurones. Cela contribue à expliquer les anomalies structurelles et comportementales observées chez les patients autistes ». Ainsi, certains patients présentent des mutations qui émoussent l'activité de la protéine Foxp1, tandis que d'autres présentent des mutations qui modifient la structure de la protéine ou la rendent hyperactive.
Si cette recherche très expérimentale n’entraîne pas d'implications immédiates pour le traitement des troubles associés aux mutations Foxp1, elle permet de mieux comprendre l’association entre ces mutations et les symptômes observés dans l'autisme.
Source: Cell Reports February 11, 2020 DOI: 10.1016/j.celrep.2020.01.034 Foxp1 Regulates Neural Stem Cell Self-Renewal and Bias Toward Deep Layer Cortical Fates
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