Des neuroscientifiques de l’Université du Queensland ont découvert comment la carence en vitamine D affecte les neurones en développement dans la schizophrénie, en utilisant une nouvelle technologie.
Le professeur Darryl Eyles s’est appuyé sur les recherches antérieures de son laboratoire du Queensland Brain Institute reliant la carence maternelle en vitamine D et les troubles du développement cérébral, tels que la schizophrénie, pour comprendre les changements fonctionnels qui se produisent dans le cerveau.
La schizophrénie est associée à de nombreux facteurs de risque développementaux, à la fois génétiques et environnementaux. Bien que les causes neurologiques précises du trouble soient inconnues, ce que l’on sait, c’est que la schizophrénie est associée à un changement prononcé dans la façon dont le cerveau utilise la dopamine, le neurotransmetteur souvent appelé «molécule de récompense» du cerveau.
Le professeur Eyles a suivi les mécanismes qui pourraient être liés à une libération anormale de dopamine et a découvert que la carence maternelle en vitamine D affecte le développement précoce et la différenciation ultérieure des neurones dopaminergiques.
L’équipe du Queensland Brain Institute a développé des cellules de type dopaminergique pour reproduire le processus de différenciation en neurones dopaminergiques précoces qui a généralement lieu pendant le développement embryonnaire.
Ils ont cultivé les neurones à la fois en présence et en l’absence de l’hormone vitamine D active. Dans trois systèmes modèles différents, ils ont montré que la croissance des neurites dopaminergiques était nettement augmentée. Ils ont alors montré des altérations de la distribution des protéines présynaptiques responsables de la libération de dopamine au sein de ces neurites.
Ce que nous avons découvert, c’est que le processus de différenciation altéré en présence de vitamine D fait non seulement croître les cellules différemment, mais recrute également des machines pour libérer la dopamine différemment.
Professeur Darryl Eyles
À l’aide d’un nouvel outil de visualisation connu sous le nom de faux neurotransmetteurs fluorescents, l’équipe a ensuite pu analyser les changements fonctionnels de l’absorption et de la libération de dopamine présynaptique en présence et en l’absence de vitamine D.
Ils ont montré que la libération de dopamine était améliorée dans les cellules cultivées en présence de l’hormone par rapport à un témoin.
« C’est une preuve concluante que la vitamine D affecte la différenciation structurelle des neurones dopaminergiques. »
Tirer parti des progrès dans le ciblage et la visualisation de molécules uniques dans les terminaisons nerveuses présynaptiques a permis au professeur Eyles et à son équipe d’approfondir leur croyance de longue date selon laquelle la carence maternelle en vitamine D modifie la formation des circuits dopaminergiques précoces.
L’équipe étudie actuellement si d’autres facteurs de risque environnementaux de la schizophrénie, tels que l’hypoxie ou l’infection maternelle, modifient de la même manière la trajectoire de la différenciation des neurones dopaminergiques.
Eyles et son équipe pensent que ces altérations précoces de la différenciation et de la fonction des neurones dopaminergiques peuvent être à l’origine neurodéveloppementale du dysfonctionnement dopaminergique plus tard chez les adultes qui développent une schizophrénie.
L’article a été publié dans le Journal of Neurochemistry.
Le financement de cette recherche a été fourni par le National Health and Medical Council of Australia et généreusement soutenu par les philanthropes Ben et Werona Armstrong.
