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Changements métaboliques précoces liés à l’autisme

Résumé: Les chercheurs ont découvert des changements métaboliques importants qui se produisent entre la naissance et l’apparition des symptômes du trouble du spectre autistique (TSA). Cette étude révèle que quelques voies biochimiques, liées en grande partie à la réponse cellulaire du corps au danger, sont responsables de la majorité de ces changements.

Les résultats, qui mettent en évidence le lien entre le métabolisme et le développement des TSA, pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies de détection précoce et d’intervention. En identifiant ces différences métaboliques à un stade précoce, l’étude ouvre la porte à des traitements potentiels ciblant des voies métaboliques spécifiques, modifiant potentiellement l’évolution des TSA.

Faits marquants:

  1. L’étude a révélé que 14 des 50 voies biochimiques étudiées représentent 80 % des changements métaboliques liés à l’autisme, mettant en évidence la réponse cellulaire au danger comme un domaine d’intérêt clé.
  2. Les premiers changements métaboliques peuvent être identifiés avant que les symptômes du TSA ne deviennent apparents, offrant ainsi une fenêtre pour une intervention précoce.
  3. Les chercheurs pensent que cibler ces voies métaboliques spécifiques pourrait conduire à de nouveaux traitements, tels que l’utilisation de médicaments comme la suramine qui influencent la signalisation de l’ATP.

Source: UCSD

Des chercheurs de l’École de médecine de l’Université de Californie à San Diego ont apporté un nouvel éclairage sur les changements métaboliques qui se produisent entre la naissance et l’apparition des troubles du spectre autistique (TSA) plus tard dans l’enfance.

Les chercheurs ont découvert qu’un petit nombre de voies biochimiques sont responsables de la majorité de ces changements, ce qui pourrait contribuer à éclairer de nouvelles stratégies de détection précoce et de prévention de l’autisme.

Cela montre un petit garçon.
« Le métabolisme est le langage que le cerveau, l’intestin et le système immunitaire utilisent pour communiquer, et l’autisme survient lorsque la communication entre ces systèmes est modifiée », a ajouté Naviaux. Crédit : Actualités des neurosciences

« À la naissance, l’apparence physique et le comportement d’un enfant qui développera l’autisme au cours des prochaines années ne se distinguent pas de ceux d’un enfant neurotypique. En effet, dans la plupart des cas, le sort de l’enfant en ce qui concerne l’autisme n’est pas fixé à la naissance », a déclaré Robert Naviaux, MD, Ph.D., professeur aux départements de médecine, de pédiatrie et de pathologie de la faculté de médecine de l’UC San Diego.

« Nous commençons à en apprendre davantage sur les dynamiques gouvernantes qui régulent la transition du risque à l’apparition réelle des premiers symptômes du TSA. Un diagnostic précoce ouvre la possibilité d’une intervention précoce et de résultats optimaux.

Le TSA est un trouble du développement caractérisé par des difficultés de socialisation et de communication, ainsi que par des comportements répétitifs et/ou restrictifs. Pour la majorité des personnes atteintes de TSA, cette condition constitue un handicap important, avec seulement 10 à 20 pour cent des enfants diagnostiqués avant l’âge de 5 ans capables de vivre de manière autonome à l’âge adulte.

Même si l’on sait que l’autisme présente de forts facteurs de risque génétiques, il existe également des facteurs de risque environnementaux qui jouent un rôle dans le développement et la gravité des TSA. Naviaux et d’autres chercheurs découvrent que le développement de l’autisme est régi par l’interaction en temps réel de ces divers facteurs.

En étudiant la biologie du développement du métabolisme et ses différences dans l’autisme, de nouvelles connaissances émergent sur les TSA et d’autres troubles complexes du développement.

« Le comportement et le métabolisme sont liés, on ne peut pas les séparer », a ajouté Naviaux.

Pour en savoir plus sur les premiers changements métaboliques qui se produisent chez les enfants autistes, les chercheurs ont étudié deux cohortes d’enfants. Une cohorte était composée de nouveau-nés chez lesquels l’autisme ne peut pas être détecté. La deuxième cohorte était composée d’enfants de 5 ans, dont certains avaient reçu un diagnostic d’autisme.

En comparant les profils métaboliques des enfants de la cohorte qui ont finalement reçu un diagnostic d’autisme à ceux qui ont développé un développement neurotypique, ils ont constaté des différences frappantes. Sur les 50 voies biochimiques différentes étudiées par les chercheurs, 14 seulement étaient responsables de 80 pour cent de l’impact métabolique de l’autisme.

Les voies qui ont été les plus modifiées sont liées à la réponse cellulaire au danger, une réaction cellulaire naturelle et universelle à une blessure ou à un stress métabolique. Le corps dispose de protections biochimiques qui peuvent arrêter la réponse cellulaire au danger une fois la menace passée, et Naviaux émet l’hypothèse que l’autisme survient lorsque ces protections ne se développent pas normalement.

Le résultat est une sensibilité accrue aux stimuli environnementaux, et cet effet contribue aux sensibilités sensorielles et à d’autres symptômes associés à l’autisme.

« Le métabolisme est le langage que le cerveau, l’intestin et le système immunitaire utilisent pour communiquer, et l’autisme survient lorsque la communication entre ces systèmes est modifiée », a ajouté Naviaux.

La réponse cellulaire au danger est principalement régulée par l’adénosine triphosphate (ATP), la monnaie énergétique chimique du corps. Bien que ces voies de signalisation ATP ne se développent pas normalement dans l’autisme, elles peuvent être partiellement restaurées avec les médicaments pharmaceutiques existants.

En 2017, Naviaux et son équipe ont réalisé les premiers tests cliniques sur la suramine, le seul médicament approuvé chez l’homme capable de cibler la signalisation ATP et qui est normalement utilisé pour traiter la maladie du sommeil africaine.

Les chercheurs espèrent désormais qu’en révélant les voies spécifiques liées à l’ATP qui sont altérées dans l’autisme, leurs travaux aideront les scientifiques à développer davantage de médicaments ciblant ces voies pour gérer les symptômes du TSA.

« La suramine n’est qu’un médicament parmi d’autres qui cible la réponse cellulaire au danger », a-t-il déclaré. « Maintenant que nous étudions de près la façon dont le métabolisme change dans les TSA, nous pourrions être au début d’une renaissance des médicaments qui créera de nouvelles options de traitement qui n’existaient jamais auparavant. »

Les co-auteurs de l’étude comprennent : Sai Sachin Lingampelly, Jane C. Naviaux, Jonathan M. Monk, Kefeng Li et Lin Wang de la faculté de médecine de l’UC San Diego et Luke S. Heuer, Lori Haapanen, Chelsea A. Kelland et Judy Van. de Water à l’Université de Californie Davis.

Financement: Ce travail a été financé, en partie, par Autism Speaks (subvention 7274), le National Center for Research Resources (subvention UL1TR001442) et par divers dons philanthropiques.

Robert Naviaux est membre du conseil consultatif scientifique de The Autism Community in Action (TACA), de l’Open Medicine Foundation (OMF), de Pannex Therapeutics, de Yuva Biosciences, de Kuzani et de PaxMedica.

À propos de cette actualité de la recherche sur l’autisme

Auteur: Miles Martin
Source: UCSD
Contact: Miles Martin – UCSD
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
« Analyse du réseau métabolique de nouveau-nés pré-TSA et d’enfants de 5 ans atteints de troubles du spectre autistique» de Robert Naviaux et al. Biologie des communications


Abstrait

Analyse du réseau métabolique de nouveau-nés pré-TSA et d’enfants de 5 ans atteints de troubles du spectre autistique

Des méthodes métabolomiques classiques et de nouveaux réseaux métaboliques ont été utilisées pour étudier les caractéristiques développementales des troubles du spectre autistique (TSA) chez les nouveau-nés (n= 205) et les enfants de 5 ans (n= 53).

Quatre-vingt pour cent de l’impact métabolique des TSA était dû à 14 voies biochimiques communes qui conduisaient à une diminution des défenses anti-inflammatoires et antioxydantes, ainsi qu’à une augmentation des molécules de stress physiologique comme le lactate, le glycérol, le cholestérol et les céramides. Graphiques CIRCOS et un nouveau paramètre de réseau métabolique, 𝑉˙fileta révélé des différences dans le type et le degré de connectivité réseau.

Parmi 50 voies biochimiques et 450 métabolites polaires et lipidiques examinés, la régulation développementale du réseau purique a été la plus modifiée.

L’analyse du réseau Purine a révélé une inversion de 17 fois chez les enfants au développement typique. Cette inversion du réseau purique ne s’est pas produite dans les cas de TSA.

Ces résultats ont révélé des phénotypes métaboliques jusqu’alors inconnus, identifié de nouveaux états de développement du réseau de corrélation métabolique et souligné le rôle des changements fonctionnels mitochondriaux, du métabolisme des purines et de la signalisation purinergique dans les troubles du spectre autistique.


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