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Une nouvelle étude identifie les cellules les plus vulnérables d'une structure cérébrale impliquée dans l'humeur et le mouvement.

Chez les individuals atteints de la maladie de Huntington. La dégénérescence de ces neurones contribue à la perte de contrôle moteur des sufferers, qui est l’une des principales caractéristiques de la maladie.

Les neuroscientifiques du MIT ont maintenant montré que deux populations cellulaires distinctes du striatum sont affectées différemment par la maladie de Huntington. Ils croient que la neurodégénérescence de l’une de ces populations entraîne des déficiences motrices, tandis que les dommages à l’autre population. peuvent expliquer les problems de l’humeur souvent observés aux premiers stades de la maladie.

“Jusqu’à 10 ans avant le diagnostic moteur, les sufferers de Huntington peuvent souffrir de troubles de l’humeur, et il est possible que les striosomes soient impliqués dans ceux-ci”, explique Ann Graybiel, professeure au MIT Institute, membre du McGovern Institute for Brain du MIT. Investigate, et l’un des principaux auteurs de l’étude.

En utilisant le séquençage d’ARN unicellulaire pour analyser les gènes exprimés dans des modèles murins de la maladie de Huntington et des échantillons de cerveau publish-mortem de sufferers de Huntington, les chercheurs ont découvert que les cellules des striosomes et une autre composition, la matrice, commencent à perdre leurs caractéristiques distinctives à mesure que la maladie progresse…

Ce sort d’analyse pourrait également faire la lumière sur d’autres troubles cérébraux qui affectent le striatum, tels que la maladie de Parkinson et les difficulties du spectre autistique, selon les chercheurs.

Myriam Heiman. et Manolis Kellis, professeur d’informatique au Laboratoire d’informatique et d’intelligence artificielle (CSAIL) du MIT et membre du le Broad Institute du MIT et Harvard, sont également les principaux auteurs de l’étude. Ayano Matsushima, chercheur à l’Institut McGovern, et Sergio Sebastian Pineda, étudiant diplômé du MIT, sont les principaux auteurs de l’article.

Vulnérabilité des neurones

qui sont responsables du contrôle des mouvements et jouent également un rôle dans d’autres comportements, ainsi que dans les émotions. Pendant de nombreuses années, Graybiel a étudié le striatum, une partie des ganglions de la base qui est impliquée dans la prise de décisions qui nécessitent d’évaluer les résultats d’une motion particulière.

Il y a de nombreuses années, Graybiel a découvert que le striatum est divisé en striosomes, qui sont des amas de neurones, et la matrice, qui entoure les striosomes. Elle a également montré que les striosomes sont nécessaires pour prendre des décisions qui nécessitent une analyse coût-bénéfice anxiogène.

Dans une étude de 2007, Richard Faull de l’Université d’Auckland a découvert que dans les tissus cérébraux submit-mortem des patients de Huntington, les striosomes montraient une grande dégénérescence. Faull a également constaté que pendant que ces clients étaient en vie, beaucoup d’entre eux avaient montré des signes de problems de l’humeur tels que la dépression avant que leurs symptômes moteurs ne se développent.

Pour explorer davantage les liens entre le striatum et l’humeur et les effets moteurs de Huntington, Graybiel s’est associé à Kellis et Heiman pour étudier les modèles d’expression génique des cellules striosomales et matricielles. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé le séquençage d’ARN unicellulaire pour analyser des échantillons de cerveau humain et des tissus cérébraux de deux modèles murins de la maladie de Huntington.

Dans le striatum, les neurones peuvent être classés en neurones D1 ou D2. Les neurones D1 sont impliqués dans la voie “go”, qui initie une action, et les neurones D2 font partie de la voie “no-go”, qui supprime une action. Les neurones D1 et D2 peuvent tous deux être trouvés dans les striosomes et la matrice.

L’analyse de l’expression de l’ARN dans chacun de ces varieties de cellules a révélé que les neurones striosomiques sont in addition durement touchés par la maladie de Huntington que les neurones matriciels. De additionally, au sein des striosomes, les neurones D2 sont as well as vulnérables que D1.

Les chercheurs ont également découvert que ces quatre principaux sorts de cellules commencent à perdre leur identité moléculaire d’identification et deviennent plus difficiles à distinguer les uns des autres dans la maladie de Huntington. “Dans l’ensemble, la distinction entre les striosomes et la matrice devient vraiment floue”, explique Graybiel.

Problems striosomiques

Les résultats suggèrent que les dommages aux striosomes, qui sont connus pour être impliqués dans la régulation de l’humeur. Furthermore tard, la dégénérescence des neurones de la matrice contribue probablement au déclin de la fonction motrice, selon les chercheurs.

Dans des travaux futurs, les chercheurs espèrent explorer remark la dégénérescence ou l’expression anormale des gènes dans les striosomes peuvent contribuer à d’autres problems cérébraux.

Des recherches antérieures ont montré que l’hyperactivité des striosomes peut entraîner le développement de comportements répétitifs tels que ceux observés dans l’autisme, le issues obsessionnel compulsif et le syndrome de Tourette. Dans cette étude, au moins un des gènes que les chercheurs ont découvert était surexprimé dans les striosomes du cerveau de Huntington est également lié à l’autisme.

De furthermore, de nombreux neurones du striosome se projettent vers la partie du cerveau la moreover touchée par la maladie de Parkinson (la substantia nigra, qui produit la majeure partie de la dopamine du cerveau).

“Il existe de très nombreux troubles qui impliquent probablement le striatum, et maintenant, en partie grâce à la transcriptomique, nous travaillons pour comprendre comment tout cela pourrait s’emboîter”, déclare Graybiel.

La recherche a été financée par la Fondation Saks Kavanaugh, la Fondation CHDI, les National Institutes of Wellbeing, la Nancy Lurie Marks Spouse and children Basis, la Simons Foundation, la JPB Foundation, le Kristin R. Pressman et Jessica J. Pourian ’13 Fund, et Robert Buxton.