Schizophrénie: les gènes liés aux rythmes circadiens peuvent être perturbés
Une nouvelle recherche examine le cerveau des personnes atteintes de schizophrénie et découvre des modes d'expression perturbés dans les gènes liés aux cycles veille-sommeil.
Dans le monde, la schizophrénie est l’une des 15 principales causes d’incapacité, touchant environ 1% de la population mondiale.
Aux États-Unis, un peu plus de 1% des adultes, soit environ 3 millions, pourraient être atteints de schizophrénie, selon certaines estimations.
La condition provoque plusieurs symptômes, y compris des processus de pensée altérés, des émotions et un comportement social. Les personnes atteintes de schizophrénie souffrent également fréquemment d'insomnie et de perturbations des cycles veille-sommeil.
Une nouvelle recherche examine le lien entre les rythmes circadiens - qui aident à réguler les cycles jour-nuit - et la schizophrénie.
Les rythmes circadiens ont des implications sur l'expression des gènes et les rythmes par lesquels les gènes s'allument et s'éteignent.
La nouvelle étude révèle que le moment de l'expression des gènes est considérablement perturbé dans le cerveau des personnes atteintes de schizophrénie.
Colleen McClung, Ph.D., professeur de psychiatrie à l'Université de Pittsburgh, en Pennsylvanie, est l'auteur principal de l'étude. Le professeur McClung et ses collègues ont publié leurs résultats dans la revue Communications de la nature.
Étudier l'horloge biologique du cerveau
Le professeur McClung et l'équipe ont obtenu des données sur l'expression génique post-mortem de 150 personnes, dont 46 avaient vécu avec la schizophrénie. Les gens avaient moins de 65 ans lorsqu'ils sont décédés et les chercheurs ont eu accès aux moments de la mort.
Plus précisément, les chercheurs se sont penchés sur l'expression des gènes dans le cortex préfrontal dorsolatéral, une zone cérébrale impliquée dans la cognition et la mémoire.
Le terme «rythme circadien» décrit «les changements physiques, mentaux et comportementaux qui suivent un cycle quotidien».
Les rythmes circadiens sont intimement liés à «l’horloge biologique», qui fait référence au «dispositif de chronométrage inné d’un organisme […] composé de molécules spécifiques (protéines) qui interagissent dans les cellules de tout le corps».
L'expression génique régule le comportement de ces protéines. Ainsi, certains gènes s'activent la nuit, tandis que d'autres le font pendant la journée.
Dans leur étude actuelle, le professeur McClung et l'équipe ont examiné les rythmes par lesquels certains gènes activés et désactivés dans le cerveau des personnes atteintes de schizophrénie, et ont comparé ces rythmes avec ceux du cerveau de personnes qui n'étaient pas atteintes de la maladie.
Parce qu'ils savaient si les personnes étaient mortes pendant la journée ou la nuit, les chercheurs ont pu concevoir une méthode statistique pour révéler des modèles dans la rythmicité de l'expression des gènes.
Comment la rythmicité des gènes est perturbée
Dans le cerveau des personnes atteintes de schizophrénie, les chercheurs ont trouvé des perturbations dans la rythmicité de l'expression des gènes.
Certaines de ces perturbations ont affecté le fonctionnement des mitochondries - les minuscules organites créateurs d'énergie à l'intérieur des cellules. Ces gènes ont gagné en rythmicité, tandis que les gènes impliqués dans l'inflammation l'ont perdue.
L'auteur principal de l'étude explique les résultats en utilisant une analogie. Elle dit: «Dans une maison normale - comme un cerveau en bonne santé - disons que les lumières sont allumées la nuit, mais le réfrigérateur doit être allumé en permanence.»
«Ce que nous avons vu, c'est que dans un cerveau affecté par la schizophrénie, les lumières sont allumées toute la journée et le réfrigérateur s'éteint la nuit.»
De plus, lorsque les chercheurs n'ont examiné que l'activité cérébrale des personnes décédées dans la journée, ils n'ont trouvé aucune différence entre les personnes atteintes de schizophrénie et celles qui n'en étaient pas. Cependant, chez les personnes décédées la nuit, ils ont trouvé des différences significatives.
L'auteur principal de l'étude et professeur adjoint de psychiatrie à l'Université de Pittsburgh, Marianne Seney, Ph.D., explique: «Si nous regardions seulement si le réfrigérateur était allumé pendant la journée, nous ne verrions aucune différence, mais la nuit, il y en aurait un.
Les auteurs soulignent l'importance des résultats, affirmant que la recherche sur les racines génétiques de la schizophrénie devrait accorder plus d'attention aux rythmes circadiens.
«Notre étude montre, pour la première fois, qu'il y a des perturbations significatives dans le timing quotidien de l'activation ou de la désactivation de certains gènes, ce qui a des implications sur la façon dont nous comprenons la maladie au niveau moléculaire.»
Professeur Colleen McClung
