Anxiété: les mitochondries sont-elles impliquées?
Une nouvelle étude suggère que les perturbations du métabolisme énergétique contribuent à l'anxiété liée au stress.
Les troubles anxieux sont le terme générique désignant plusieurs conditions qui se manifestent par des symptômes tels que des sentiments d'inquiétude, de peur et de panique.
Aux États-Unis, 18,1% de la population vit avec un trouble anxieux. Ces conditions incluent le trouble d'anxiété général, le trouble panique, le trouble d'anxiété sociale et le mutisme sélectif.
Le stress, en particulier pendant l'enfance, est un facteur de risque de développer un trouble anxieux. D'autres facteurs de risque comprennent le fait d'être une femme et d'avoir un parent souffrant d'anxiété ou de troubles dépressifs.
Pourtant, alors que les experts peuvent identifier ces facteurs de risque, on ne sait pas vraiment ce qui rend certaines personnes plus sensibles à la maladie que d'autres.
«Les raisons sous-jacentes de ces différences ne sont pas encore entièrement comprises, mais impliquent une interaction de facteurs génétiques et environnementaux complexes qui varient selon les individus, entraînant une sensibilité au stress ou une résilience», explique Iiris Hovatta, professeur au Département de psychologie et de logopédie du Université d'Helsinki en Finlande.
Avec une équipe de collaborateurs internationaux, Hovatta a étudié les voies biologiques qui sous-tendent l'anxiété liée au stress chez des modèles murins et humains.
Stress et résilience chez la souris
L'équipe a déjà montré que les souris de laboratoire varient dans leur résilience au stress, tout comme les humains. Fait intéressant, le pourcentage de souris résilientes n'est pas le même dans différentes souches.
Le pourcentage de résilience varie de 5% dans la souche de souris DBA / 2NCrl (D2) à 69% dans la souche C57BL / 6NCrl (B6).
Présentation de leurs dernières découvertes dans la revue PLOS Génétique, Hovatta et ses collègues ont utilisé ce fait en étudiant le cerveau et le sang des animaux appartenant à ces deux souches après les avoir exposés à ce qu'ils appellent le stress chronique de défaite sociale (CSDS).
«Cela implique 10 jours de brève confrontation quotidienne entre deux […] souris mâles, un résident-agresseur et un intrus qui réagit par un comportement défensif, fuyant ou soumis», expliquent les auteurs dans l'article.
«Bien que toutes les souris vaincues éprouvent des stimuli stressants, seules certaines développent des symptômes liés au stress, mesurés comme un évitement social, ce qui en fait un excellent modèle pour étudier les mécanismes associés à la susceptibilité et à la résilience.»
Après le test CSDS, les animaux ont présenté des changements significatifs dans l'expression des gènes et les niveaux de protéines dans une région du cerveau appelée le noyau du lit de la strie terminale (BNST).
Le BNST est dans le cerveau antérieur, et les chercheurs l'associent de plus en plus aux problèmes de santé mentale liés au stress.
Ces changements avaient une association particulièrement importante avec les mitochondries. Ces petites structures - que les scientifiques appellent les centrales électriques de la cellule - sont présentes dans la majorité de nos cellules et sont responsables de la production d'énergie.
De manière frappante, dans la souche de souris D2 sensible au stress, plusieurs gènes liés aux fonctions mitochondriales ont été exprimés à des niveaux inférieurs, tandis que dans la souche de souris B6 résiliente au stress, ils ont été exprimés à des niveaux plus élevés.
L'équipe a observé un schéma similaire d'expression génique dans le sang des animaux.
Tendance également chez les personnes souffrant de trouble panique
Pour la deuxième partie de leur étude, Hovatta et ses collègues ont travaillé avec 21 volontaires - 6 hommes et 15 femmes - qui ont participé à l'unité de soins ambulatoires pour les troubles anxieux de l'Institut Max Planck de psychiatrie à Munich, en Allemagne.
Chaque participant avait un diagnostic de trouble panique, et aucun n'a pris de médicament pour la maladie.
L'équipe a exposé chaque participant à l'étude au déclencheur qui lui a fait subir une crise de panique. Au cours de l'expérience, les chercheurs ont prélevé des échantillons de sang avant, ainsi que 1 heure et 24 heures après l'exposition.
Lorsqu'ils ont analysé l'expression des gènes dans les cellules présentes dans le sang des volontaires, ils ont également constaté des changements dans les gènes associés aux mitochondries.
Les changements dans l'expression génique ressemblaient le plus au modèle observé chez les souris D2 exposées au CSDS, avec plusieurs gènes mitochondriaux exprimés à des niveaux inférieurs.
«Ainsi, bien que nous ayons trouvé des modèles d'expression génique opposés dans les deux souches de souris, le modèle de la souche de souris hautement sensible au stress ressemblait à celui des patients souffrant de trouble panique», commentent les auteurs dans l'article.
Sur la base de leurs résultats, l'équipe pense que cela indique qu'une expression réduite de plusieurs gènes mitochondriaux clés pourrait entraîner des changements dans le métabolisme énergétique cellulaire chez les souris et les personnes souffrant d'anxiété induite par le stress.
Hovatta a rendu les données de l'étude accessibles au public et invite d'autres chercheurs à développer d'autres théories de travail sur les mécanismes biologiques qui sous-tendent l'anxiété induite par le stress chez les humains et les modèles animaux.
«On sait très peu de choses sur la façon dont le stress chronique peut affecter le métabolisme énergétique cellulaire et ainsi influer sur les symptômes d'anxiété. Les mécanismes sous-jacents peuvent offrir une clé pour de nouvelles cibles pour les interventions thérapeutiques des maladies liées au stress. »
Iiris Hovatta
