Les perturbations du sommeil et le contrôle musculaire altéré dans l’ataxie peuvent être responsables

UNla taxia affecte la capacité des individus à marcher, à parler et à exécuter d’autres fonctions motrices. Mutations génétiques qui altèrent ou détruisent Cellules de Purkinjeles neurones inhibiteurs du cervelet, qui coordonnent les mouvements et contribuent au traitement cognitif et émotionnel, peuvent provoquer ce trouble.¹ Cependant, un groupe a fourni davantage de preuves que cette structure cérébrale pourrait être impliquée dans une autre fonction non motrice : le sommeil.

Rapports de troubles du sommeil chez les personnes atteintes d’ataxie a suscité l’intérêt de Roy Sillitoeneuroscientifique au Baylor College of Medicine.² Quand Luis Salazarqui avait déjà étudié le sommeil, a rejoint le groupe de Sillitoe en tant qu’étudiant diplômé, c’était une occasion idéale d’étudier cette interaction. « Cela semblait être un domaine très intéressant à étudier et à explorer, et il n’avait pas été examiné dans les modèles de souris que nous avions en laboratoire », a expliqué Salazar, aujourd’hui cofondateur de Sobek AI.

Dans un article publié dans Modèles et mécanismes de maladies, Salazar et ses collègues ont démontré que les cellules de Purkinje affectées par l’ataxie contrôlaient également certains aspects du cycle du sommeil chez la souris.³ Les résultats contribuent à la compréhension des perturbations du sommeil chez les personnes souffrant de troubles moteurs comme l’ataxie, qui ont un impact sur leur santé globale et leur qualité de vie. « Nous pouvons commencer à réfléchir à la façon dont nous pouvons le traiter, soit avec des médicaments, soit avec la neurostimulation », a déclaré Amandine Brunneuroscientifique et chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Sillitoe et co-auteur de l’article.

Auparavant, le groupe a étudié deux modèles de dystonieun trouble moteur différent, et a démontré que le fait d’empêcher les neurones du tronc cérébral de communiquer avec le cervelet perturbait le sommeil.⁴ « À partir de là, l’idée était, d’abord, de rechercher un autre modèle de souris », a déclaré Salazar. « Et aussi essayer de démêler un peu les mécanismes cellulaires qui étaient en jeu ici. »

Pour modéliser l’ataxie, l’équipe a réduit au silence de manière sélective Cellules de Purkinje chez la souris, ce qui a provoqué des déficiences motrices de type ataxie.⁵ « Nous utilisons peut-être ce que je pense être l’un des modèles d’ataxie les plus propres connus actuellement chez la souris », a déclaré Brown.

Puisque le sommeil est contrôlé en partie par le rythme circadien, l’équipe a d’abord étudié les changements de cette horloge interne chez des souris ataxiques. Ils ont enregistré la fréquence à laquelle les animaux utilisaient une roue pour établir leurs schémas d’activité et, après une période d’acclimatation dans un cycle lumière-obscurité de 12 heures, ont évalué les changements apportés à ces schémas en hébergeant les souris dans une obscurité constante. Même si la réduction au silence des cellules de Purkinje réduisait l’activité globale des souris ataxiques, cette manipulation n’affectait pas les rythmes circadiens des animaux.

Ensuite, l’équipe a étudié les changements dans les cycles de sommeil des animaux en étudiant l’activité électrique dans le cerveau et les muscles à l’aide d’électrodes. Chez la souris, un cycle de sommeil normal contient l’animal alterne en trois étapes : l’éveil, les mouvements oculaires rapides (REM) et le non-REM (NREM).⁶

Les souris ataxiques ont connu des périodes plus longues à chaque étape, bien qu’elles aient eu moins de périodes d’éveil et de sommeil paradoxal. Ainsi, dans l’ensemble, ces souris ont passé plus de temps en sommeil NREM par rapport aux étapes d’éveil ou de sommeil paradoxal. Ces souris ont également mis plus de temps à entrer en sommeil paradoxal. Notamment, ces déficits de sommeil paradoxal reflétaient le Perturbations du sommeil paradoxal qui surviennent chez les humains atteints d’ataxie.⁷

« Cela fournit une bonne base scientifique pour mener des recherches plus approfondies », a déclaré Sheng-Han Kuoneurologue et neuroscientifique translationnel à l’Université de Columbia qui n’a pas participé à cette étude. Il a déclaré que les troubles moteurs pouvant provoquer d’autres effets confondants, l’étude du rôle des cellules de Purkinje avec des approches spécifiques telles que l’optogénétique pourrait contribuer à renforcer davantage leur implication dans la régulation du sommeil. Le groupe de Sillitoe souhaite également étudier les effets sur des modèles de maladies plus complexes qui ressemblent davantage à des troubles humains.

« Certaines prochaines étapes très intéressantes consisteraient à examiner ces signaux aberrants en aval et à voir comment ils influencent les processus de sommeil et d’autres fonctions non motrices, en particulier dans ces troubles neurologiques », a déclaré Brown.