La testostérone au-delà du sexe (2016)

Publié en Février 22, 2016 par Giuseppe Gangarossa in Neuroscience de base, Endocrinologie, Mémoire et apprentissage, Hormones sexuelles

LIEN POUR POST

Lorsque nous pensons aux hormones sexuelles, notamment les œstrogènes et les androgènes, nous les associons généralement au développement du sexe, du sexe et du corps. Comme toutes les hormones, ce sont des messagers chimiques, des substances produites dans une partie du corps qui continuent à dire aux autres parties quoi faire. Cependant, nous avons souvent tendance à oublier l’énorme impact de ces hormones stéroïdiennes sur les fonctions cérébrales. Des études effectuées chez l'animal ont montré que l'exposition précoce du cerveau à la testostérone et à l'estradiol, hormones présentes chez les hommes et les femmes, entraîne des modifications irréversibles du système nerveux (McCarthy et al., 2012). Un corps scientifique croissant et très attrayant suggère que les hormones sexuelles jouent un rôle neuromodulateur dans la fonction cognitive du cerveau (Janowsky, 2006). De plus, des dysfonctionnements de la testostérone (hypogonadisme, castration chimique, etc.) ont été associés à des défauts de la mémoire. Cependant, malgré ces avancées, la manière dont les hormones sexuelles affectent le cerveau reste une énigme.
Dans un article intéressant publié dans PLoS ONE, Picot et ses collègues ont essayé de remplir une pièce du puzzle. Ils ont étudié les effets neurobiologiques de l'ablation des récepteurs androgènes cérébraux sur la plasticité de l'hippocampe et les performances cognitives chez les rongeurs mâles (Picot et al., 2016). Bien que plusieurs rapports aient déjà mis en évidence un lien entre les hormones sexuelles et la fonction cognitive (Galea et al., 2008; Janowsky, 2006), il reste encore beaucoup à faire pour élucider pleinement les fonctions «non sexuelles» des androgènes.

Récepteurs des androgènes, testostérone et fonction cérébrale

Dans le système nerveux central, la testostérone se lie à un AR localisé dans le cytoplasme cellulaire. Lors de la liaison et de l'activation du récepteur, l'AR peut migrer dans le noyau où il peut agir en tant que facteur de transcription se liant à l'ADN, régulant ainsi la transcription du gène. Lorsque nous examinons les modèles d'expression de la RA dans le cerveau, nous constatons qu'elle se localise fortement dans le cortex cérébral et l'hippocampe, régions associées à des fonctions cognitives élevées telles que la mémoire, l'apprentissage, la motivation et l'attention.
En utilisant une lignée de souris dépourvue d'expression de l'AR spécifiquement dans le système nerveux, les auteurs ont observé une nette diminution du traitement temporel des informations en mémoire. Ce type de mémoire représente la capacité de se souvenir de l'ordre dans lequel des objets ou des événements ont été vécus par un sujet. Les souris neuronales à suppression AR ont été incapables de discriminer deux objets temporellement distincts dans une tâche de classification temporelle dans laquelle les rongeurs de type sauvage étaient capables de discriminer entre des objets visuels présentés dans un ordre temporel spécifique (le premier et le plus récent objet vu). (Figure 1). Le traitement temporel et la reconnaissance sont deux composants essentiels de la mémoire épisodique. En tant que tels, afin de dissocier le fait que le déficit observé puisse être dû à une altération du premier ou du dernier processus, les auteurs ont effectué une tâche de traitement non temporelle, le test de la mémoire de reconnaissance d'objet, dans laquelle les souris doivent faire la distinction entre un objet non familier. Il est intéressant de noter que les souris mutantes ont été en mesure d’effectuer la discrimination, ce qui suggère que le traitement de reconnaissance est intact après la suppression génétique par AR (Figure 1). Globalement, cet ensemble de données indique que les androgènes peuvent avoir une incidence sur le traitement de l'ordre temporel de la mémoire épisodique, fonction fortement altérée dans la maladie d'Alzheimer. Toutefois, "si ce déficit peut être causé par une consolidation défectueuse ou par une récupération de mémoire altérée, il faudra explorer”, Explique le Dr Sakina Mhaouty-Kodja, auteure principale de l’étude et chef d’équipe.

Figure1

Figure 1. Les souris knock-out de récepteurs d'androgènes présentent des altérations dans une tâche de mémoire d'ordre temporel (a, c) mais une reconnaissance de nouveauté normale (b, d).

 

Récepteurs androgènes et plasticité cérébrale
L'hippocampe est fortement impliqué dans le traitement temporel des informations en mémoire. Compte tenu des résultats comportementaux et du niveau élevé d'expression des RA dans cette structure liée à la mémoire, les auteurs ont décidé d'étudier si la suppression des RA pouvait modifier la plasticité du cerveau. En utilisant des techniques électrophysiologiques, Picot et ses collègues ont constaté que l’hippocampe de souris neuro-ablatées par AR était moinsPlastique"Une réduction significative de la potentialisation à long terme (LTP) a été détectée (Figure 2). Le LTP est connu pour être le substrat cellulaire et moléculaire des fonctions d'apprentissage et de mémoire (Lynch, 2004). Bien qu'un lien direct entre le comportement et la LTP soit en quelque sorte absent, il est tentant d'imaginer que la RA cérébrale peut être critique pour le fonctionnement neuronal. En fait, en accord avec les expériences LTP, les auteurs ont observé que les souris mutantes AR présentaient une transmission synaptique basale réduite, bien qu'aucune modification des récepteurs ionotropes du glutamate, AMPA et NMDA, n'ait été détectée. "La perte ou la régulation négative de l'AR neuronal peut alors être préjudiciable aux fonctions et comportements mis en œuvre par des régions spécifiques du cerveau.”, Ont suggéré les auteurs.

Figure2

Figure 2. L'absence génétique d'AR modifie la potentialisation à long terme (PLT) de l'hippocampe.

 

Découvertes futures
Cette étude représente un important pas en avant dans la compréhension des fonctions non sexuelles des hormones sexuelles. “C'est très probableDr Sakina Mhaouty-Kodja a déclaré:que les hormones androgènes peuvent également jouer un rôle clé dans le cerveau féminin et un projet en cours au labo étudie actuellement cet aspect”. En fait, bien que les contenus hormonaux soient différents, les hommes et les femmes expriment des récepteurs aux androgènes (AR) et aux œstrogènes (ER), ce qui suggère que notre cerveau est en effet plus complexe que nous le pensions. Beaucoup de questions intéressantes découlent de cette étude et d'autres. Peut-on alors parler d'un cerveau sexuel? Les cerveaux des hommes et des femmes sont-ils aussi différents que nous le croyons ou, au contraire, étonnamment similaires? Il s’agit d’un domaine de recherche extrêmement passionnant et en expansion qui mènera à d’importantes découvertes, qui modifieront notre compréhension du cerveau.

 


Bibliographie 

  1. McCarthy MM, Arnold AP, Ball GF, Blaustein JD, De Vries GJ (2012). Différences sexuelles dans le cerveau: la vérité pas si gênante. J Neurosci 32: 2241–2247
  2. Janowsky JS (2006). Penser avec vos gonades: testostérone et cognition. Trends Cogn Sci. 10: 77 – 82
  3. PicotM, Billard JM, Dombret C, Albac C, Karameh N, Daumas S, Hardin-Pouzet H, Mhaouty-Kodja S (2016). La suppression des récepteurs neuraux androgènes affecte le traitement temporel des objets et les mécanismes dépendants de CA1 hippocampique. PLoS One. 5 février; 11 (2): e0148328
  4. Galea LAM, Uban KA, Epp JR, ​​S Brummelte, Barha CK, Wilson WL, et al. (2008). Régulation endocrinienne de la cognition et de la neuroplasticité: notre objectif est de révéler l'interaction complexe entre les hormones, le cerveau et le comportement. Can J Exp Psychol Rev Can Psychol Expérimentale. 62: 247 – 260
  5. Lynch MA (2004). Potentialisation à long terme et mémoire. Physiol Rev. Jan; 84 (1): 87-136

Remerciements

L'auteur remercie Teresita Cruz pour son aide.


Les opinions exprimées sont celles de l'auteur et ne reflètent pas nécessairement celles de PLOS. Cet article n'est pas destiné à encourager la consommation excessive d'alcool.   

Giuseppe Gangarossa a obtenu son doctorat en sciences biomédicales, spécialité neurosciences, de l'Université de Bologne. Il a été chercheur invité au Karolinska Institutet (Sotckholm, Suède) et à l'Inserm (Montpellier, France) et il est actuellement post-doctorant au Collège de France (Paris, France). Son principal sujet de recherche est les troubles cérébraux liés à la dopamine. Vous pouvez le suivre sur Twitter @PeppeGanga