Une étude génomique identifie des différences marquées entre deux moitiés de l’hippocampe

Une étude de l’activité des gènes dans l’hippocampe cérébral, menée par des chercheurs de l’UT Southwestern, a identifié des différences marquées entre les parties antérieure et postérieure de la région. Les résultats, publiés aujourd’hui dans Neurone, pourrait faire la lumière sur une variété de troubles cérébraux qui impliquent l’hippocampe et peut éventuellement aider à conduire à de nouveaux traitements ciblés.

Ces nouvelles données révèlent des différences au niveau moléculaire qui nous permettent de voir l’hippocampe antérieur et postérieur d’une toute nouvelle manière. « 

Genevieve Konopka, PhD, chef d’étude et professeure agrégée de neurosciences, UT Southwestern Medical Center

Elle et le co-leader de l’étude Bradley C.Lega, MD, professeur agrégé de chirurgie neurologique, neurologie et psychiatrie, expliquent que l’hippocampe humain est généralement considéré comme une structure uniforme avec des rôles clés dans la mémoire, la navigation spatiale et la régulation des émotions. Cependant, certaines recherches ont suggéré que les deux extrémités de l’hippocampe – la partie antérieure, qui pointe vers le bas vers le visage, et la partie postérieure, qui pointe vers le haut vers l’arrière de la tête – occupent des emplois différents.

Les scientifiques ont émis l’hypothèse que l’hippocampe antérieur pourrait être plus important pour l’émotion et l’humeur, tandis que l’hippocampe postérieur pourrait être plus important pour la cognition. Cependant, dit Konopka, boursier Jon Heighten en recherche sur l’autisme, les chercheurs n’avaient pas encore exploré s’il existe des différences dans l’activité des gènes entre ces deux moitiés.

Pour l’étude, Konopka et Lega, tous deux membres du Peter O’Donnell Jr. Brain Institute, et leurs collègues ont isolé des échantillons de l’hippocampe antérieur et postérieur de cinq patients dont la structure avait été retirée pour traiter l’épilepsie. Les crises proviennent souvent de l’hippocampe, explique Lega, qui a effectué les chirurgies. Bien que des anomalies cérébrales déclenchent ces crises, l’analyse microscopique a suggéré que les tissus utilisés dans cette étude étaient anatomiquement normaux.

Après le prélèvement, les échantillons ont subi un séquençage d’ARN à un seul noyau (snRNA-seq), qui évalue l’activité des gènes dans les cellules individuelles. Bien que snRNA-seq ait montré que les mêmes types de neurones et que les cellules de soutien résident dans les deux sections de l’hippocampe, l’activité de gènes spécifiques dans les neurones excitateurs – ceux qui stimulent d’autres neurones à se déclencher – variait considérablement entre les parties antérieure et postérieure de l’hippocampe. .

Lorsque les chercheurs ont comparé cet ensemble de gènes à une liste de gènes associés à des troubles psychiatriques et neurologiques, ils ont trouvé des correspondances significatives. Les gènes associés aux troubles de l’humeur, tels que le trouble dépressif majeur ou le trouble bipolaire, avaient tendance à être plus actifs dans l’hippocampe antérieur; à l’inverse, les gènes associés aux troubles cognitifs, tels que les troubles du spectre autistique, avaient tendance à être plus actifs dans l’hippocampe postérieur.

Lega note que plus les chercheurs sont capables d’apprécier ces différences, mieux ils seront en mesure de comprendre les troubles dans lesquels l’hippocampe est impliqué.

«L’idée que l’hippocampe antérieur et postérieur représentent deux structures fonctionnelles distinctes n’est pas complètement nouvelle, mais elle a été sous-estimée en médecine clinique», dit-il. « Lorsque nous essayons de comprendre les processus de la maladie, nous devons garder cela à l’esprit. »