En combinant la biologie moléculaire avec les neurosciences, des chercheurs ont découvert qu’un gène bien connu fonctionne pour résister au stress psychiatrique
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Caractérisé pour la première fois dans l’ancien laboratoire du professeur Tadashi Yamamoto au Japon en 1996, le gène Tob est bien connu pour son rôle dans le cancer. Des recherches antérieures ont également indiqué qu’il a un rôle dans la régulation du cycle cellulaire et la réponse immunitaire du corps. Maintenant, dans une étude multidisciplinaire qui combine la biologie moléculaire avec les neurosciences, des chercheurs de l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa (OIST) ont découvert que ce gène joue également un rôle important dans la réduction de la dépression, de la peur et de l’anxiété. Leurs travaux ont été publiés par la revue Psychiatrie translationnelle.
“Cette recherche vise à comprendre la résilience au stress”, a expliqué l’auteur principal, le Dr Mohieldin Youssef, ancien doctorant à l’unité de signal cellulaire de l’OIST, dirigée par le professeur Yamamoto. “La présence du gène aide à la résilience au stress et s’il est supprimé, il y a une augmentation de la dépression, de la peur et de l’anxiété.”
Tob tire son nom du verbe japonais “tobu”, qui signifie voler ou sauter. En effet, lorsque la cellule est exposée à un stimulus, ses niveaux de protéines augmentent d’activité. Le Dr Youssef a déclaré que cela a abouti à la classification du gène comme un gène précoce immédiat, car il a une réponse si rapide.
“Le gène Tob est lié à de nombreux phénomènes différents, mais travailler sur le système cérébral est particulièrement difficile”, a déclaré le professeur Yamamoto. “Bien qu’on le soupçonnait auparavant, cette recherche est le premier travail qui clarifie que Tob a une fonction dans le cerveau contre le stress.”
Leur conclusion selon laquelle ce gène est lié à l’anxiété, à la peur et à la dépression a été tirée de plusieurs expériences différentes. Tout d’abord, les chercheurs ont exposé des souris au stress et, comme prévu, ont vu les niveaux de protéines Tob augmenter. Ils ont ensuite utilisé des souris nées sans gène Tob et ont constaté une augmentation de la dépression, de la peur et de l’anxiété. Par exemple, lorsqu’une souris avec le gène Tob était placée dans un seau d’eau, elle nageait et essayait de s’échapper. Cependant, une souris sans le gène Tob flottait simplement. Ce manque de volonté de lutter contre une situation difficile est une façon pour les chercheurs de déterminer qu’un animal est déprimé.
De plus, les souris sans le gène Tob ne semblaient pas apprendre. Le Dr Youssef a expliqué que lorsque les souris sont placées jour après jour dans un endroit qui évoque la mémoire de la peur, elles apprennent normalement que ce n’est pas si grave et cessent d’être aussi effrayées. Mais ceux qui n’avaient pas le gène Tob montraient toujours des niveaux accrus de peur observés comme un gel, même après plusieurs jours.
Les chercheurs ont ensuite fait équipe avec l’ancien doctorant de l’OIST, le Dr Hiroaki Hamada de l’unité Neural Computational. Grâce à une IRM, ils ont découvert que la connectivité entre deux endroits clés régulant la résilience du cerveau au stress était altérée lorsque le gène Tob était retiré : l’hippocampe et le cortex préfrontal. À partir de là, les chercheurs ont décidé d’examiner le rôle spécifique que joue le gène dans l’hippocampe. Ils ont pris des souris sans le gène Tob et ont injecté ce gène dans l’hippocampe, tout en le laissant inexistant dans d’autres parties du corps. Le niveau de peur et de dépression est revenu à la normale, mais les souris avaient toujours une anxiété accrue. Les chercheurs ont alors fait le contraire : ils ont créé une souris qui n’avait pas de gène Tob dans les cellules de l’hippocampe mais qui en avait dans les cellules du reste du corps. Dans ce cas, ils ont découvert que les souris avaient des niveaux d’anxiété normaux mais une peur et une dépression accrues.
“Nous avons conclu que le gène Tob dans l’hippocampe supprime la peur et la dépression”, a expliqué le Dr Youssef. “Mais la suppression de l’anxiété doit être régulée par une autre partie du cerveau.”
Ensuite, des chercheurs de l’ancienne unité des mécanismes cérébraux pour le comportement de l’OIST ont mesuré la fonction des neurones dans l’hippocampe des souris sans le gène Tob. Ils ont constaté que l’excitation était augmentée, tandis que l’inhibition était diminuée, suggérant que l’équilibre global était impacté, ce qui aurait un impact sur le comportement des souris.
Enfin, les chercheurs ont effectué des analyses moléculaires après avoir exposé les souris au stress. Fait intéressant, ils ont découvert que l’expression ne changeait pas immédiatement avec le stress. Mais, 15 minutes après avoir exposé les souris au stress, il y a eu des changements. D’autres gènes et protéines étaient impactés si le gène Tob était délété. Cela suggère que le gène Tob a probablement de multiples impacts directs et indirects.
“La découverte de ce rôle du gène Tob dans la peur, la dépression et l’anxiété pourrait avoir de vastes implications pour le développement de thérapies pour le stress psychiatrique”, a déclaré le Dr Youssef.
