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L’exposition prénatale aux amphétamines a un impact sur le développement du cerveau

Résumé: Une nouvelle étude a utilisé C. elegans pour étudier les effets à long terme de l’exposition aux amphétamines au cours de l’embryogenèse, révélant des altérations significatives des gènes et des protéines liés à la dopamine. Ces changements conduisent à une sensibilité accrue aux amphétamines à l’âge adulte, mettant en évidence les risques potentiels pour l’homme.

L’étude souligne la nécessité d’examiner attentivement la consommation d’amphétamines pendant la grossesse en raison de son impact durable sur la fonction cérébrale.

Faits marquants:

  • Altération génétique : L’exposition à de fortes doses d’amphétamine modifie l’expression des gènes liés à la dopamine.
  • Impact comportemental : Les embryons exposés présentent une sensibilité accrue aux amphétamines à l’âge adulte.
  • Mécanismes épigénétiques : Les résultats suggèrent des changements épigénétiques résultant de l’exposition embryonnaire.

Source: FAU

L’amphétamine est un psychostimulant utilisé pour traiter divers dysfonctionnements cérébraux. Cependant, c’est une drogue très consommée. En fait, l’amphétamine et les composés dérivés de l’amphétamine, comme la méthamphétamine (Meth), comptent parmi les psychostimulants les plus consommés au monde.

Les effets neurologiques provoqués par la consommation aiguë ou chronique d’amphétamine ont été largement étudiés et plusieurs études ont montré que les protéines impliquées dans la synthèse, le stockage, la libération et la recapture de la dopamine (DA), un neurotransmetteur qui joue un rôle comme dans la « récompense » centre, sont soit des cibles directes, soit indirectement affectées par ces drogues.

Cela montre des pilules et un cerveau.
Les données comportementales issues de la recherche montrent que, suite à une exposition embryonnaire à l’amphétamine, les animaux adultes présentent une réponse accrue aux amphétamines. Crédit : Actualités des neurosciences

Pendant la grossesse, les effets de doses thérapeutiques d’amphétamine ont été étudiés sur l’issue de la naissance chez l’homme. Cependant, une enquête approfondie sur les mécanismes sous-jacents aux effets à long terme de l’exposition embryonnaire à des doses addictives d’amphétamine reste largement inexplorée.

En utilisant un petit ver, C. elegans, les chercheurs de la Florida Atlantic University sont les premiers à étudier les mécanismes sous-jacents au sein de l’embryon après une exposition à de fortes concentrations d’amphétamines, découvrant ainsi leurs effets à long terme.

Pour l’étude, les chercheurs ont examiné si l’exposition à des doses élevées d’amphétamine tout au long de l’embryogenèse entraînait des modifications dans l’expression et la fonction de deux protéines dopaminergiques majeures, la tyrosine hydroxylase (TH) et le transporteur vésiculaire de monoamine (VMAT). TH et VMAT jouent tous deux un rôle important dans la synthèse, le stockage et la libération de dopamine – essentiels à diverses fonctions et comportements cérébraux.

Les résultats de l’étude, publiés dans le Revue internationale des sciences moléculaires, montrent que suite à une exposition à de fortes doses d’amphétamine au cours de l’embryogenèse, l’expression de gènes spécifiques du système dopaminergique (transporteur de dopamine, TH et VMAT) est altérée chez l’adulte C. elegans via des mécanismes épigénétiques.

Ces modifications de l’expression des gènes et, par conséquent, des protéines provoquent des changements de comportement chez les animaux adultes, de sorte que les animaux ayant reçu de l’amphétamine au cours de l’embryogenèse étaient plus sensibles aux comportements induits par l’amphétamine.

« La réponse dopaminergique aux amphétamines et les mécanismes sous-jacents à la méthylation des histones sont hautement conservés chez diverses espèces, c’est pourquoi nous avons utilisé C. elegans pour examiner les effets à long terme provoqués par l’exposition embryonnaire aux amphétamines », a déclaré Lucia Carvelli, Ph.D. , auteur principal et professeur agrégé de neurosciences, FAU Harriet L. Wilkes Honors College et membre du FAU Stiles-Nicholson Brain Institute.

« Il est important de noter que même si nous avons utilisé C. elegans comme système modèle, notre objectif est de comprendre comment l’amphétamine agit chez l’homme. »

L’un des avantages du modèle utilisé par les chercheurs est que les embryons de C. elegans peuvent se développer en dehors de l’utérus et en l’absence de soins maternels.

« Nos résultats n’ont pas été influencés par d’éventuelles modifications épigénétiques ou comportementales induites par les amphétamines et transmises par les soins maternels, mais ils sont une conséquence directe des altérations biologiques de l’embryon », a déclaré Carvelli.

Les données comportementales issues de la recherche montrent que, suite à une exposition embryonnaire à l’amphétamine, les animaux adultes présentent une réponse accrue aux amphétamines. Ceci suggère que l’expression altérée de TH et VMAT provoquée par une exposition continue aux amphétamines au cours de l’embryogenèse génère des animaux hypersensibles aux amphétamines.

« Étant donné que nos résultats sont en accord avec les données montrant que les souris surexprimant TH présentent des comportements induits par l’amphétamine améliorés et que les rats traités de manière chronique à l’amphétamine présentent une augmentation durable de la recapture striatale de la dopamine, nos résultats établissent C. elegans comme un agent efficace et efficace. modèle peu coûteux pour étudier les modifications physiologiques durables provoquées par l’exposition prénatale à l’amphétamine », a déclaré Carvelli.

Les co-auteurs de l’étude sont Tao Ke, Ph.D., chercheur postdoctoral au laboratoire Carvelli ; Kate E. Poquette, étudiante de premier cycle à la FAU ; et Sophia L. Amro Gazze, étudiante au lycée FAU.

Financement: Cette recherche a été financée par le National Institute on Drug Abuse, National Institutes of Health (subvention n° DA042156), accordée à Carvelli.

À propos de cette actualité de recherche en neurodéveloppement

Auteur: Gisèle Galoustien
Source: FAU
Contact: Gisèle Galoustien – FAU
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
« L’exposition aux amphétamines pendant l’embryogenèse modifie l’expression et la fonction de la tyrosine hydroxylase et du transporteur vésiculaire de monoamine chez l’adulte C. elegans» de Lucia Carvelli et al. Revue internationale des sciences moléculaires


Abstrait

L’exposition aux amphétamines pendant l’embryogenèse modifie l’expression et la fonction de la tyrosine hydroxylase et du transporteur vésiculaire de monoamine chez l’adulte C. elegans

Les amphétamines (Amph) sont des psychostimulants largement utilisés comme stimulants physiques et cognitifs. Cependant, les effets à long terme de l’exposition prénatale à l’Amph ont été peu étudiés.

Nous montrons ici qu’une exposition continue à Amph au début du développement induit des changements durables dans la méthylation des histones au niveau C. elegans homologue de la tyrosine hydroxylase (TH) chat-2 et l’homologue du transporteur vésiculaire de monoamine (VMAT) chat-1 gènes.

Ces modifications des histones induites par l’Amph sont corrélées à une expression et une fonction améliorées de CAT-2/TH et à des niveaux plus élevés de dopamine, mais à une diminution de l’expression de CAT-1/VMAT chez les animaux adultes.

De plus, bien que les animaux adultes préexposés à l’Amph ne présentent pas de défauts comportementaux évidents, lorsqu’ils sont confrontés à l’Amph, ils présentent une hypersensibilité à l’Amph, qui est associée à une augmentation rapide de chat-2/TH ARNm.

Parce que C. elegans a contribué à révéler des mécanismes neuronaux et épigénétiques partagés chez des animaux aussi divers que les vers ronds et les humains, et en raison de la conservation évolutive de la réponse dopaminergique aux psychostimulants, les données collectées dans cette étude pourraient nous aider à identifier les mécanismes par lesquels Amph induit des effets à long terme. changements physiologiques et comportementaux durables chez les mammifères.


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