Les changements dans les voies énergétiques du cerveau peuvent-ils provoquer une dépression?
De nouvelles recherches ont identifié des mutations dans le code ADN qui peuvent affecter le métabolisme énergétique. Il a également trouvé un lien avec un trouble dépressif majeur.
L'Organisation mondiale de la santé (OMS) décrit la dépression comme «la principale cause d'invalidité dans le monde».
Elle affecte plus de 300 millions de personnes dans le monde.
Les experts estiment que de nombreux facteurs contribuent au trouble dépressif majeur (TDM).
Ceux-ci incluent la génétique, les facteurs environnementaux, y compris les abus, la physiologie du cerveau et le système immunitaire.
Une théorie est que les perturbations du métabolisme énergétique dans le cerveau peuvent contribuer au développement du TDM chez une personne.
Conceptuellement, c'est relativement facile à suivre. Le cerveau a un besoin d'énergie beaucoup plus élevé que les autres organes. Toute perturbation de ce système finement réglé peut avoir des conséquences dramatiques.
Actualités médicales aujourd'hui a récemment rendu compte d'une étude dans laquelle des chercheurs ont supprimé le gène Sirt1 dans les neurones excitateurs du cerveau antérieur chez les souris mâles. Le résultat a été une réduction marquée du nombre de mitochondries dans ces cellules, accompagnée de symptômes de type dépression.
Les mitochondries, les soi-disant centrales de la cellule, sont des compartiments spécialisés qui convertissent les aliments que nous mangeons en énergie chimique dont nos cellules ont besoin pour fonctionner. Chaque cellule possède de nombreuses mitochondries pour assurer un approvisionnement régulier en énergie.
Si nous réduisons leur nombre ou perturbons les voies métaboliques complexes, les cellules peuvent mourir en raison de la privation d'énergie.
Dans un article publié récemment dans la revue Recherche sur les acides nucléiques, les scientifiques ont utilisé des outils bioinformatiques pour identifier de grandes mutations dans le code génétique des mitochondries. Ils ont trouvé une signature moléculaire significative de ceux-ci dans un sous-ensemble d'échantillons de cerveau avec MDD.
Identifier près de 4500 mutations
Les gènes dans les mitochondries et certains dans le noyau de la cellule sont responsables du maintien des centrales électriques. Des mutations dans ces localisations génétiques peuvent provoquer des maladies mitochondriales. Une personne peut hériter de ces mutations, mais elles peuvent également s'accumuler au cours de sa vie.
Les scientifiques savent que les délétions, un type de mutation d'ADN dans lequel une grande partie du code génétique est manquante, provoquent un certain nombre de maladies mitochondriales.
L'auteur principal de l'étude Brooke E. Hjelm - professeur adjoint de génomique translationnelle clinique à l'Université de Californie du Sud à Los Angeles - a expliqué à MNT que les chercheurs avaient déjà identifié environ 800 délétions de ce type dans le génome mitochondrial.
«Donc,» dit-elle, «ce que j'ai fait, c'est avoir exploité un outil qui est déjà disponible pour la communauté de recherche appelé MapSplice et développé un processus afin qu'il puisse être utilisé pour détecter et quantifier les délétions mitochondriales.»
Ce projet s'est concrétisé dans le laboratoire du Dr Marquis Vawter, au Département de psychiatrie et du comportement humain de l'Université de Californie à Irvine, où le Dr Hjelm a terminé sa formation postdoctorale en génétique psychiatrique.
Le Dr Vawter et son laboratoire étudient les délétions de l'ADN mitochondrial depuis plusieurs années, en particulier le tissu cérébral des personnes souffrant de troubles mentaux.
Alors que Hjelm était convaincue que son outil d'analyse lui permettrait d'identifier de nombreuses suppressions dans ses échantillons, elle a été surprise d'en trouver autant.
Dans les 93 échantillons humains - provenant de 41 personnes décédées - inclus dans l'étude, elle a découvert près de 4500 délétions.
Cependant, toutes ces mutations ne provoquent pas nécessairement des maladies. Si une mutation ne se produit que dans quelques mitochondries de la cellule d’une personne, le reste des puissances peut prendre le relais. Si elle atteint un certain seuil, cependant, la cellule peut ne pas être en mesure de continuer à fonctionner normalement.
«Une chose que j'ai trouvée particulièrement intéressante est que bon nombre des délétions que j'ai détectées (en particulier celles identifiées dans de nombreux échantillons) avaient déjà été identifiées chez [ceux] atteints de maladies mitochondriales», a expliqué Hjelm.
«Ce que cela signifie», a-t-elle poursuivi, «c'est qu'il y a des délétions qui n'avaient auparavant été observées que chez une ou quelques [personnes] ayant une maladie mitochondriale diagnostiquée, ce qui suggère qu'elles sont rares, alors qu'en fait ces délétions se produisent probablement chez nous tous. , ils ne sont tout simplement pas présents à un taux suffisamment élevé pour provoquer des maladies. »
Un sous-ensemble d'échantillons MDD a des suppressions
Après avoir développé le nouvel outil bioinformatique, Hjelm et ses collègues ont tenté de répondre à la question suivante: les personnes atteintes de troubles psychiatriques diagnostiqués ont-elles des signes de dysfonctionnement mitochondrial dans leur cerveau?
Sur les 41 personnes incluses dans l'étude, neuf avaient un diagnostic de TDM.
Hjelm a trouvé un grand nombre de suppressions «à fort impact», comme elle les appelle dans le document d'étude, dans le tissu cérébral de deux des personnes atteintes de TDM.
«Ce que nous voyons dans nos données, c'est qu'un sous-ensemble de [personnes] atteintes de TDM ont une importante délétion mitochondriale dans leur cerveau […].»
Brooke E. Hjelm
Comment les suppressions peuvent-elles causer la dépression?
Selon Hjelm, «le principe de base serait que vos cellules cérébrales (neurones) ont besoin d'énergie pour fonctionner et communiquer correctement les unes avec les autres, et comme ces cellules ne reçoivent pas suffisamment d'énergie de mitochondries en bonne santé, elles ne peuvent pas relayer les messages d'une seule. région à une autre ou répondre à des stimuli externes comme ils le devraient. »
Elle a également partagé certaines des questions qui subsistent, notamment une meilleure compréhension de «quelles régions du cerveau sont sensibles à cela et […] quelle proportion de [personnes] souffrant de dépression ont ce problème mitochondrial particulier».
Déterminer qui porte des délétions dans leur génome mitochondrial sera un obstacle important que l'équipe devra surmonter. Comme le prélèvement de tissu cérébral pour le diagnostic n'est pas pratique, Hjelm a indiqué que de nouvelles techniques d'imagerie cérébrale ou des tests de biomarqueurs seraient nécessaires.
En fin de compte, Hjelm espère que cela permettra aux professionnels de la santé d'utiliser une approche de médecine personnalisée et d'adapter les traitements les plus susceptibles de s'attaquer aux causes moléculaires sous-jacentes du TDM chez ces personnes.
