Les chercheurs visualisent comment le développement du réseau cérébral est modifié dans les cas de troubles rares de l’enfance

Publié le 31 octobre 2024 13:12:00. Des chercheurs ont mis en évidence des anomalies dans le développement cérébral de souris atteintes d’une forme rare d’épilepsie infantile, l’encéphalopathie développementale et épileptique liée à KCNQ2, ouvrant la voie à de potentielles interventions précoces.

• Des perturbations fonctionnelles, et non structurelles, du cerveau sont observées avant l’apparition des premiers symptômes.
• Ces modifications du développement cérébral pourraient être communes à d’autres troubles neurologiques, comme l’autisme et la schizophrénie.
• L’équipe de recherche explore des pistes thérapeutiques, notamment un composé antipsychotique, pour agir sur les canaux potassiques défaillants.

Une équipe du Centre VIB-UAntwerp de neurologie moléculaire a réussi à visualiser les modifications du développement du réseau cérébral dans un modèle animal de l’encéphalopathie développementale et épileptique liée à KCNQ2 (KCNQ2-DEE). Cette maladie rare, mais grave, affecte les nouveau-nés et se manifeste généralement par des convulsions dans les premiers jours de vie, accompagnées de difficultés d’apprentissage et de développement moteur.

Les enfants atteints de KCNQ2-DEE présentent une mutation dans un gène codant pour un canal potassique essentiel au bon fonctionnement de l’activité cérébrale. Pour comprendre comment cette mutation perturbe le développement du cerveau, les chercheurs ont suivi l’évolution de la fonction et de la structure cérébrales de souris porteuses de la même anomalie génétique, en utilisant des techniques d’imagerie longitudinale.

Leurs observations ont révélé que les changements observés ne concernent pas la structure physique du cerveau, mais plutôt son fonctionnement. L’IRM et l’imagerie TEP ont mis en évidence des altérations dans la manière dont les différentes régions du cerveau interagissent et communiquent entre elles. Ces perturbations du réseau cérébral apparaissent de manière significative avant même l’apparition des premiers symptômes comportementaux, suggérant que la mutation KCNQ2 interfère avec le processus de câblage cérébral.

Ce modèle de développement est particulièrement intéressant car il présente des similitudes avec ce que les chercheurs observent dans d’autres troubles du développement neurologique, tels que l’autisme et la schizophrénie. Cela suggère que les dysfonctionnements des canaux ioniques, comme ceux observés dans la KCNQ2-DEE, pourraient avoir des conséquences plus larges sur la maturation des circuits cérébraux.

« En visualisant le développement du cerveau, nous avons désormais une vision plus claire de l’évolution de cette maladie », explique la professeure Sarah Weckhuysen, neurologue et chercheuse principale au VIB et à l’Université d’Anvers. « Cela pourrait nous aider à déterminer quand et où les traitements précoces pourraient être les plus efficaces. »

Sarah Weckhuysen, neurologue et chercheuse principale au VIB et à l’Université d’Anvers

L’équipe de la professeure Weckhuysen travaille depuis plusieurs années sur les mécanismes biologiques de l’encéphalopathie liée à KCNQ2. Des recherches antérieures ont permis d’identifier un composé antipsychotique qui pourrait moduler les mêmes canaux potassiques impliqués dans ce trouble.

« Comprendre quand et comment ces perturbations commencent est crucial pour développer des interventions précoces qui vont au-delà du contrôle des crises », précise la professeure Weckhuysen.

Sarah Weckhuysen, neurologue et chercheuse principale au VIB et à l’Université d’Anvers

Ce travail a été rendu possible grâce au soutien financier de l’Université d’Anvers, du FWO (Fonds de la Recherche Scientifique), de la Fondation Médicale Reine Elisabeth, du Programme Commun Européen sur les Maladies Rares et de la Fondation Lejeune.