28/06/2020 sciencesetavenir.fr  6 min #176074

Découverte : la peur retourne l'Adn dans le cerveau

La peur modifie la forme de la double hélice d'ADN du cortex préfrontal, révèle une étude australienne, réalisée sur des souris. Une enzyme permet un retour à la normale.

SLP/ AFP

La  peur est un mécanisme de survie crucial pour l'espèce, tout comme la capacité à inhiber celle-ci lorsque le danger est passé ! Eh bien, ce phénomène de peur puis d'extinction de la peur, viendrait de la capacité du  cerveau à modifier la structure de l'  ADN de ses neurones ! Cette étonnante découverte a été réalisée par l'équipe de Timothy Bredy chercheur à l'université du Queensland (Australie) et publiée dans la revue  Nature Neuroscience.

Pour rappel, les molécules d'ADN (acide désoxyribonucléique) qui portent l'information génétique au sein de nos cellules, et donc de nos neurones, ont généralement une forme de double hélice qui tourne vers la droite et qu'on appelle ADN-B. Mais, occasionnellement cette double hélice peut également, tout ou partie, tourner vers la gauche, c'est alors de l'ADN-Z. "On suppose souvent que l'ADN code uniquement les informations dans la séquence nucléotidique [les nucléotides sont les briques élémentaires de l'ADN], exposent les auteurs, mais le changement de forme de l'ADN pourrait également coder des informations." Jusqu'à aujourd'hui, on ne savait vraiment rien des fonctions de ces différentes structures dans les neurones."Nous avons donc décidé de regarder ce qui arrive à la structure de l'ADN en réponse à l'expérience", explique Timothy Bredy.

Avec la peur, l'ADN-Z augmente dans le cerveau

Les scientifiques se sont alors intéressés aux changements de formes d'ADN dans le cerveau de souris soumises... à la peur. Et là surprise : après un stress répété (sons forts suivis de chocs sur la patte), l'ADN-Z augmente dans le cerveau des animaux ! En tout cas, dans son cortex préfrontal (région impliquée dans la réflexion, le jugement...etc) "Mais il est possible que cela se produise dans d'autres régions, précise Paul Marshall co-auteur de l'étude, cela reste à déterminer." Quel est l'avantage pour les neurones d'avoir soudain un ADN de forme Z ? "Il sert vraisemblablement à marquer quels gènes ont été activés pendant l'expérience de la peur, notamment dans la mémoire, poursuit Paul Marshall, afin que, pendant la phase d'extinction de la peur une fois le stress passé, ces gènes puissent être identifiés et modifiés". Pour un retour à la normale.

Mais les scientifiques ne se sont pas arrêtés en si bon chemin. Ils se sont intéressés à une enzyme particulière appelée ADAR1 connue entre autres pour sa capacité à changer l'ADN-Z en ADN-B. "Nous avons trouvé que l'extinction de la peur menait à une augmentation rapide et transitoire d'ADAR1 dans le cortex préfrontal adulte", affirment les auteurs. Et lorsque par un tour de passe-passe génétique, ils ont ensuite inhibé le gène d'ADAR1 : si la souris peut encore former des souvenirs de peur, elle n'arrive plus, en revanche, à l'oublier ! Elle a perdu la capacité "d'éteindre" la peur lorsque celle-ci n'a plus de raison d'être.

Plus l'ADN est plastique, plus la mémoire est plastique

Il semblerait donc que l'ADN-B se déforme en ADN-Z quand les neurones sont stressés par un événement. Puis, une fois l'événement stressant passé, ADAR1 ramène l'ADN-Z à son état normal d'ADN-B. "Plus vous pouvez facilement passer d'une structure d'ADN à l'autre, plus votre mémoire est plastique", estime Timothy Bredy. De là à relier cette capacité au syndrome de stress post-traumatique (PTSD) ou aux phobies, il n'y a qu'un pas, que les auteurs franchissent :

"Peut-être que dans le PTSD il y aurait une incapacité à réinitialiser l'état de la structure de l'ADN, de sorte que les gènes impliqués dans la peur d'origine peuvent être plus susceptibles d'être réactivés encore et encore, rendant ainsi la peur d'origine plus forte et moins susceptible d'être contrôlée. Cette situation de rétroaction conduirait alors à une réaction de peur exagérée."

Les scientifiques pensent que leur découverte pourrait permettre ainsi de cibler des régions spécifiques du génome du cerveau, "Le commutateur médié par ADAR1, dans la structure de l'ADN, semble être essentiel pour la capacité de modifier les souvenirs de peur, assure encore Paul Marshall. Ce commutateur et d'autres commutateurs de structure d'ADN pourraient être essentiels pour la capacité de récupérer rapidement des événements émotionnellement importants et de conférer de la résilience." Un commutateur qui permettrait une "réinitialisation fonctionnelle" des structures d'ADN : une sorte de bouton de mise à jour, en quelque sorte.

La  peur est un mécanisme de survie crucial pour l'espèce, tout comme la capacité à inhiber celle-ci lorsque le danger est passé ! Eh bien, ce phénomène de peur puis d'extinction de la peur, viendrait de la capacité du  cerveau à modifier la structure de l'  ADN de ses neurones ! Cette étonnante découverte a été réalisée par l'équipe de Timothy Bredy chercheur à l'université du Queensland (Australie) et publiée dans la revue  Nature Neuroscience.

Pour rappel, les molécules d'ADN (acide désoxyribonucléique) qui portent l'information génétique au sein de nos cellules, et donc de nos neurones, ont généralement une forme de double hélice qui tourne vers la droite et qu'on appelle ADN-B. Mais, occasionnellement cette double hélice peut également, tout ou partie, tourner vers la gauche, c'est alors de l'ADN-Z. "On suppose souvent que l'ADN code uniquement les informations dans la séquence nucléotidique [les nucléotides sont les briques élémentaires de l'ADN], exposent les auteurs, mais le changement de forme de l'ADN pourrait également coder des informations." Jusqu'à aujourd'hui, on ne savait vraiment rien des fonctions de ces différentes structures dans les neurones."Nous avons donc décidé de regarder ce qui arrive à la structure de l'ADN en réponse à l'expérience", explique Timothy Bredy.

Avec la peur, l'ADN-Z augmente dans le cerveau

Les scientifiques se sont alors intéressés aux changements de formes d'ADN dans le cerveau de souris soumises... à la peur. Et là surprise : après un stress répété (sons forts suivis de chocs sur la patte), l'ADN-Z augmente dans le cerveau des animaux ! En tout cas, dans son cortex préfrontal (région impliquée dans la réflexion, le jugement...etc) "Mais il est possible que cela se produise dans d'autres régions, précise Paul Marshall co-auteur de l'étude, cela reste à déterminer." Quel est l'avantage pour les neurones d'avoir soudain un ADN de forme Z ? "Il sert vraisemblablement à marquer quels gènes ont été activés pendant l'expérience de la peur, notamment dans la mémoire, poursuit Paul Marshall, afin que, pendant la phase d'extinction de la peur une fois le stress passé, ces gènes puissent être identifiés et modifiés". Pour un retour à la normale.

Mais les scientifiques ne se sont pas arrêtés en si bon chemin.

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