Cerveautisme  © Androgyn 2008

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Les pistes actuelles de recherche : les cas de mutation des 3 gènes précités étant peu nombreux chez la population autiste, les chercheurs pensent trouver de nouveaux gènes candidats. Par ailleurs, ils comptent déterminer le rôle exact de SHANK3 dans le développement du cerveau. Enfin, l’équipe de Thomas Bourgeron (génétique, Institut Pasteur) envisage de travailler avec celle de Monica Zilbovicius (imagerie du cerveau, Inserm) afin de déterminer l’impact des mutations, délétions et duplications génétiques sur le fonctionnement cérébral des personnes autistes.

Les chercheurs ont identifié récemment (2004 2007) des mutations altérant les gènes NLG3, NLG4 et SHANK3, impliqués dans la formation des synapses.

Comme dit dans la page Notions, le neurone qui adresse un message à un autre neurone déverse, par l’extrémité de son axone, des neurotransmetteurs qui traversent l’espace synaptique et sont recueillies par des récepteurs spécifiques à l’extrémité  des dendrites du neurone récepteur. Chaque type de récepteur est défini par le neurotransmetteur qu'il reconnaît. Ainsi, les récepteurs du GABA (molécules inhibitrices) et les récepteurs du glutamate (molécules excitatrices) fixent respectivement le GABA et le glutamate, les deux plus grandes familles présentes dans le cerveau. Ce processus exige une relation étroite entre les neurones, par l’intermédiaire des synapses. Pour fonctionner, la synapse met en présence plusieurs protéines : des récepteurs (du GABA et du glutamate), des molécules d’adhérence (neuroligines et neurexines) et des protéines d’assemblage (shank3).

Dans le fonctionnement normal d’une synapse, la neurexine, imbriquée dans la membrane de l’élément pré-synaptique, se lie aux neuroligines elles-mêmes liées à un complexe moléculaire présent de la membrane de l’élément post-synaptique (dont shank3 fait partie). Cette liaison assure le maintien de la synapse chimique et évite la déperdition d’information chimique.

Mais chez les autistes, deux des molécules d’adhérence sont défectueuses (neuroligines 3 et 4) suite à une mutation des gènes qui codent pour ces substances (NLG3 et NLG4). La mutation de ces gènes a pour conséquence une modification de la configuration spatiale des molécules de neuroligine. Or cette configuration spatiale est essentielle pour permettre la liaison chimique à la fois avec le complexe moléculaire et avec la neurexine. Dans ces conditions, la liaison est impossible, ce qui entraîne une instabilité de la structure synaptique, d’où des difficultés de circulation du message, voir une impossibilité de transmission de message.

Par ailleurs, le gène SHANK3, qui code pour la protéine shank3, a subi lui aussi des mutations, délétions ou duplications. Cette protéine est dite “ d’assemblage ”, sorte d’adaptateur présent dans la membrane dendritique autour duquel se monte un échafaudage de protéines telles les neuroligines et les neurexines. La protéine shank3 se lie également aux partenaires des récepteurs qui traitent le message nerveux et au cytosquelette (réseau de protéines à la base de la morphologie dendritique). SHANK3 joue donc un rôle crucial dans la formation et le fonctionnement des dendrites. Là aussi, les mutations du gène perturbent la communication inter-neuronale, par cassure de la protéine d’échafaudage.

Comparaison entre des synapses de personnes autistes et non-autistes.

Des synapses anormales dans l’autisme

NLGN3

WT

NLGN3

R451C

NLGN4

WT

NLGN4

D396X

Baisse du nombre de synapses.

(Chih et al., Nature Genetics 2004).

SHANK3

WT

R12C

R300C

Un branchement anormal.

(Durand et al., Nature Genetics 2007).

Les anomalies génétiques

Mutations

Ici, les synapses sont symbolisées en jaune et les corps cellulaires en vert. NLGN3 WT et NLGN4 WT sont les noms anglais des gènes NLG3 et NLG4 non mutés. Les images correspondantes font office de témoins. NLGN3 R451C et NLGN4 D396X sont des noms de mutations. Les images correspondantes montrent les perturbations engendrées par ces mutations.

Ici, les lignes vertes et jaunes symbolisent les « branchements » inter-neuronaux qui se font en partie grâce à la protéine shank3. SHANK3 WT est le nom du gène non muté. L’image correspondante fait office de témoin. R12C et R300C sont des noms de mutations. Les images correspondantes montrent les perturbations engendrées par ces mutations. Les flèches blanches indiquent les défauts de connexion ou leur interruption totale.

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En conclusion, et en l’état actuel de la recherche scientifique, nous ne pouvons pas affirmer avec certitude que l’autisme a une origine moléculaire, en particulier génétique. Cependant, les résultats récents que nous vous présentons sur ce site laissent penser que cette hypothèse pourrait être validée d’ici quelques années.