Les chercheurs de Rutgers en santé ont découvert que les cellules immunitaires du cerveau de personnes présentant un risque génétique élevé de trouble de la consommation d’alcool (AUD) se comportent différemment des cellules des personnes à faible risque lorsqu’elles sont exposées à l’alcool.
Leur étude dans Avancées scientifiques pourrait aider à expliquer pourquoi certaines personnes sont plus susceptibles de développer des problèmes de consommation d’alcool et potentiellement entraîner des traitements plus personnalisés.
« Il s’agit de la première étude à montrer comment les variations génétiques qui augmentent le risque de AUD affectent le comportement de certaines cellules du cerveau », a déclaré Zhiping Pang, professeur de neuroscience et de biologie cellulaire à la Robert Wood Johnson Medical School et scientifique résident chez le Child Health Institute of New Jersey et membre de base du Rutgers Brain Health Institute.
« Nous avons commencé avec un modèle simple, mais à mesure que les modèles deviennent plus complexes, nous en apprendrons plus sur ce qui se passe dans le cerveau », a déclaré Pang, l’auteur principal de l’étude. « J’espère que nos découvertes suggéreront des approches de traitement parce que nous n’avons pas actuellement d’excellents traitements pour l’AUD. »
Selon l’enquête nationale de 2023 sur la consommation de drogues et la santé, près de 28,9 millions de personnes âgées de 12 ans et plus aux États-Unis luttent contre le trouble de la consommation d’alcool. Alors que les scientifiques ont connu que la maladie s’exécute dans les familles – avec des facteurs génétiques représentant 40% à 60% du risque – les mécanismes biologiques derrière cette composante héréditaire sont restés peu clairs.
L’équipe de recherche a prélevé des échantillons de sang de deux groupes de personnes: ceux qui présentent à la fois un risque génétique élevé pour l’AUD et des problèmes d’alcool diagnostiqués et ceux qui ont un faible risque génétique et sans problèmes d’alcool. Ils ont transformé ces cellules sanguines en cellules souches et les ont transformés en un type de cellule immunitaire à base de cerveau appelée microglie.
Ils ont ensuite exposé ces deux groupes de cellules, une des personnes présentant un risque génétique élevé pour l’AUD et une des personnes ayant un faible risque de ADD, à des niveaux d’alcool qui imitaient ceux observés dans le sang après la consommation d’alcool.
« La microglie avec les scores de risque génétique élevés était beaucoup plus active que la microglie avec les faibles scores de risque génétique après l’exposition à l’alcool », a déclaré Xindi Li, auteur principal de l’étude, boursier postdoctoral au Child Health Institute of New Jersey.
Les cellules hautement actives se sont engagées dans une élagage plus « synaptique » – en train de parvenir aux connexions entre les neurones dans le cerveau. Cette activité d’élagage accrue pourrait avoir des implications importantes, ont déclaré les chercheurs.
« Après de nombreuses années de consommation d’alcool, les personnes atteintes de ces génétiques peuvent avoir un plus grand risque de démence parce que la microglie a taillé tant d’autres connexions », a déclaré Li. « Leur suractivité pourrait rendre les neurones moins fonctionnels. »
L’étude s’est appuyée sur l’expertise de l’Université Rutgers, impliquant des scientifiques de plusieurs laboratoires et départements, notamment Ronald Hart et Jay Tischfield. Cette approche interdisciplinaire rassemble des experts en génétique, en neurosciences et en recherche de toxicomanie pour relever le défi complexe de comprendre comment les facteurs de risque génétiques influencent le trouble de la consommation d’alcool au niveau cellulaire. Il a été le thème à long terme de la composante Rutgers de l’étude collaborative à long terme sur la génétique de l’alcoolisme (COGA).
Bien que des études antérieures aient identifié des variantes génétiques associées à un risque accru, il a été difficile de voir comment ces différences affectent la fonction des cellules cérébrales.
Bien que cette étude s’est concentrée sur un seul type de cellule cérébrale dans un environnement plat, l’équipe développe des modèles plus sophistiqués pour ses recherches.
« Nous allons des cultures cellulaires dans une situation 2D aux organoïdes cérébraux », a déclaré Pang. « Nous pouvons donc étudier quelque chose de plus comme une mini-structure cérébrale, pour comprendre comment les cellules interagissent avec l’alcool, puis pour voir comment les facteurs de risque génétiques jouent un rôle dans cette réponse. »
Ce travail pourrait éventuellement conduire à de meilleurs traitements pour les troubles de la consommation d’alcool. Les résultats suggèrent que si différentes variations génétiques conduisent à un comportement cellulaire différent dans le cerveau, les personnes atteintes de signatures génétiques différentes peuvent nécessiter des traitements différents, par exemple ciblant la microglie chez certaines personnes à haut risque.
Cela dit, les chercheurs ont souligné que beaucoup de travail reste à faire pour traduire ces résultats cellulaires en applications cliniques.
