L'hormone du bonheur essentielle à la survie des souris
Des chercheurs allemands financés par l'UE ont découvert que les souris souffrant d'une carence en sérotonine (que l'on appelle aussi «hormone du bonheur») dans leurs cerveaux présentent une croissance ralentie, des troubles respiratoires, cardiaques et du sommeil, ainsi qu'une tendance à être agressifs envers les autres souris et à manger leurs petits. L'étude, publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, apporte de nouvelles informations sur l'importance de la sérotonine. Ces nouveaux résultats, obtenus par le Dr Natalia Alenina et ses collègues du Centre Max Delbrück de médecine moléculaire, sont le fruit du projet FUNGENES («Functional genomics in engineered ES cells»), financé à hauteur de 8,5 millions d'euros au titre de la priorité thématique «Sciences de la vie, génomique et biotechnologie pour la santé» du sixième programme-cadre (6e PC). Les partenaires du projet ont étudié les cellules souches d'embryons de souris dans le but de mieux comprendre le renouvellement cellulaire et les processus de différenciation des tissus cellulaires. La sérotonine est une molécule de signalisation synthétisée à partir du tryptophane (un acide aminé que l'on trouve dans la dinde et le lait et qui a un pouvoir soporifique). Cette synthèse se déclenche sous l'action d'une enzyme appelée tryptophane hydroxylase (TPH); on trouve deux formes de cette enzyme chez tous les animaux: TPH1 et TPH2. Ces «isoenzymes» sont encodés par deux gènes distincts. Des études ont démontré que TPH1 produit la sérotonine qui circule en dehors du système nerveux central (SNC); cette sérotonine est impliquée dans de nombreux processus, depuis la formation osseuse à la régénération du foie et même de l'hépatite. L'autre isoenzyme, TPH2, est à l'origine de la production de sérotonine au sein du système nerveux central, notamment dans les noyaux du raphé du tronc cérébral. Des études antérieures portant sur TPH2 montrent le lien entre des mutations au niveau des gènes encodant cette enzyme et des anomalies cérébrales ou neurologiques. Dans l'étude actuelle, les chercheurs ont nourri des souris dépourvues de ce gène; ces rongeurs (baptisés Tph2-/-) n'ont pratiquement pas produits de sérotonine SNC. Le Dr Alenina et ses collègues ont découvert plusieurs éléments. Premièrement, ils ont confirmé que «TPH2 est bel et bien l'enzyme principale responsable de la synthèse de la sérotonine dans le cerveau», et que dans des conditions normales, la sérotonine ne peut pénétrer dans le cerveau. Les observations des souris Tph2-/- ont révélé que ces rongeurs pouvaient atteindre l'âge adulte, étaient fertiles et que les femelles pouvaient produire du lait et nourrir leurs descendances le premier jour. De manière étonnante, ils ont également découvert que les taux d'autres neurotransmetteurs, tels que la dopamine, n'étaient pas modifiés dans ces souris par rapport au groupe témoin. Mais la carence en sérotonine SNC était telle que les souris Tph2-/- souffraient de perturbations de la croissance postnatale précoce et du contrôle végétatif du sommeil, de troubles de la respiration et de thermorégulation, ainsi que de troubles au niveau de la fréquence cardiaque et de la pression artérielle. Bébés, les souris étaient plus petites et plus faibles que le groupe témoin, mais tout aussi bruyantes lorsqu'on les séparait de leurs mères. À l'âge adulte, les rongeurs dormaient beaucoup plus longtemps que le groupe témoin et étaient plus agressifs; les femelles se battaient avec les autres souris et mangeaient leurs petits. Dans les expériences d'échange de portées, les souris Tph2-/- mangeaient aussi les bébés nés de souris «normales». Les souries dépourvues de sérotonine SNC pouvaient détecter un biscuit caché grâce à leur odorat, mais étaient incapables de rassembler leurs petits qui s'étaient dispersés en moins de 30 minutes. Les souris du groupe témoin, par contre, retrouvaient leurs petits en environ quatre minutes. «La négligence maternelle va de paire avec l'agressivité chez les souris, et, effectivement, nous avons pu observer un comportement relativement plus agressifs chez les mâles et femelles présentant une déficience de Tph2-/- que les autres», peut-on lire dans l'étude. Même les souris femelles hébergées avec des femelles Tph2-/- étaient souvent blessées après s'être battues, alors que cela ne se produisait pas chez les animaux témoins ayant un même patrimoine génétique. Ces observations confirment l'hypothèse selon laquelle l'agressivité accrue est associée à l'activité sérotonergique faible. L'étude conclut que la «sérotonine dérivée de TPH2 est impliquée dans la régulation du comportement et les voies végétatives, mais n'est cependant pas essentielle pour la vie adulte». D'après les chercheurs, les prochaines études sur les souris élevées dans un contexte de déficience en TPH1 et TPH2 permettront de clarifier «l'importance fonctionnelle du système de la sérotonine dans son ensemble».
Pays
Allemagne