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J.Micheau, C. Mulle, G.Riedel dans Hippocampus

Phénotype des souris knock out GluK2 et symptômes de l’autisme.

Le 13 mai 2014

Impaired hippocampus-dependent spatial flexibility and sociability represent autism-like phenotypes in GluK2 mice. Micheau J, Vimeney A, Normand E, Mulle C, Riedel G.
Hippocampus. 2014 Apr 17. doi: 10.1002/hipo.22290.

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L’autisme est une pathologie neuro-développementale dont la complexité et l’hétérogénéité ont été associées à une composante génétique importante. En outre, la recherche des facteurs de risque à l’origine des troubles de l’autisme est entravée par l’identification d’une multitude de gènes potentiellement impliqués, la mutation de chacun d’eux ne se retrouvant que chez quelques individus. grik2 qui code la sous-unité GluK2 du récepteur kaïnate a été proposé comme un gène candidat de facteur de vulnérabilité de l’autisme, mais son rôle dans les symptômes centraux de la pathologie reste peu exploré.

Dans une perspective de modélisation des symptômes des troubles autistiques nous avons étudié chez la souris, les conséquences de la délétion du gène du récepteur GluK2 sur le comportement social, les capacités cognitives et mnésiques et sur la flexibilité comportementale. Comparées aux animaux témoins (WT), les souris KO GluK2 expriment une réduction du nombre des contacts avec un congénère dans un test d’interactions sociales. Par ailleurs, les souris KO GluK2 apprennent plus rapidement à localiser une plateforme immergée lorsque le labyrinthe aquatique est entouré d’un rideau sur lequel 5 indices sont accrochés et contrairement aux WT, persistent dans la zone de la plateforme lorsque 3 des 5 indices sont supprimés (Figure ci- dessous). En revanche, les souris KO sont perturbées dans une épreuve de transfert d’une information spatiale.

Des travaux électrophysiologiques antérieurs du groupe de Christophe Mulle ont montré chez les souris KO GluK2 un dysfonctionnement de l’activité synaptique dans le CA3 hippocampique. Ces travaux associés aux données comportementales nous ont conduits à suggérer une altération des propriétés computationnelles de ce réseau, à savoir une accentuation du mode de traitement en « pattern completion » au détriment du mode « pattern separation ».

Ceci pourrait aussi expliquer le manque de flexibilité comportementale observé chez les souris KO. Le profil comportemental des souris KO GluK2 qui récapitule une partie des symptômes observés chez les sujets autistes renforce l’intérêt d’étudier le rôle du système glutamatergique dans cette pathologie ainsi que dans les pathologies neuropsychiatriques telles que la schizophrénie et les troubles de l’humeur.

Cependant, du fait de la complexité des facteurs génétiques et environnementaux impliqués dans l’autisme l’intérêt de notre approche s’inscrit dans une démarche translationnelle fournissant un modèle animal dont on peut essayer de traiter les symptômes.


 Figure legend: Pattern completion is enhanced in GluK2 KO mice. Outline of training protocol in water maze with training sessions (S1-S12) consisting of 4 swim trials and probe trials (P1-P5) over 12 days. Probe trials were administered prior to training as indicated. Five cue cards were distributed around the pool (see inserts) and partially/totally removed for P3-5. Probe tests conducted post-training with all 5 cues, 3 cues removed and all cues removed. Both representative swim paths and summary data of time in quadrant are plotted (horizontal line = chance level).

Les auteurs



Jacques Micheau
Professeur PHD, Université de Bordeaux
Jacques.micheau@u-bordeaux.fr
Team: Interactions between emotions and memory systems: from normal to pathological aging.
Domain: Cognition and behaviour / Animal cognition and behaviour



Christophe Mulle
Directeur de recherche
CNRS
Responsable de l'équipe
"Physiologie des synapses glutamatergiques"



 
Gernot Riedel

Chair in Systems Neuroscience; School of Medical Sciences
g.riedel@abdn.ac.uk
College of Life Sciences and Medicine University of Aberdeen