Les hormones du stress peuvent améliorer les capacités cognitives des enfants

Les hormones du stress peuvent améliorer les capacités cognitives des enfants

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Des chercheurs de l'Institut de psychiatrie Max Planck ont ​​étudié comment les hormones du stress affectent le développement précoce des cellules cérébrales du cortex cérébral du fœtus. Le cortex est la zone cruciale du cerveau pour la réflexion. L’équipe a pu démontrer des liens de causalité entre les hormones du stress et l’altération de la structure cérébrale, qui sont liées à des niveaux de scolarité plus élevés plus tard dans la vie.

Le groupe hormonal des glucocorticoïdes est crucial pour la régulation de notre métabolisme et de notre réponse immunitaire, mais aussi pour le développement d'organes tels que le cerveau et les poumons avant la naissance. Les hormones sont libérées en réponse au stress et peuvent voyager de la mère au fœtus. L’une des hormones du stress les plus connues est le cortisol. Les formes synthétiques sont par exemple prescrites lors des grossesses à haut risque d'accouchement prématuré afin de favoriser la maturation des poumons fœtaux.

“Nous avons constaté que les glucocorticoïdes, lorsqu'ils sont présents au début de la gestation, au cours du premier ou du deuxième trimestre, augmentent le nombre d'un type particulier de cellules cérébrales formées très tôt dans le développement (appelées cellules progénitrices basales)”, rapporte Anthi C. Krontira, qui a dirigé l'étude publiée dans Neurone. “Ce sont des cellules importantes pour la croissance du cortex cérébral.”

Les scientifiques ont utilisé ce qu’on appelle des organoïdes cérébraux pour leurs recherches. Il s’agit de modèles de cerveau en développement dérivés de cellules de peau ou de sang humains et mûrissant dans une boîte de Pétri. Ils reproduisent les premiers stades de développement du cerveau en pleine maturation et donnent ainsi un aperçu des premières étapes du développement du cerveau humain.

Les glucocorticoïdes agissent via une protéine appelée ZBTB16 pour modifier le développement du cortex, ce qui entraîne la production de davantage de neurones. Les chercheurs ont examiné en détail une variante génétique entraînant une augmentation des taux de ZBTB16 en réponse aux glucocorticoïdes. Ils ont découvert des relations causales avec une structure cérébrale altérée et un niveau d’éducation plus élevé plus tard dans la vie. Ce lien a également été étayé par les données d’une étude portant sur des femmes enceintes et leur progéniture.

Le moment de la grossesse est crucial

De nombreuses études ont montré dans le passé que les glucocorticoïdes, lorsqu'ils sont présents tard dans la gestation, au cours du troisième trimestre, provoquent des effets indésirables sur la progéniture, notamment une perte de connexions neuronales et un risque accru de troubles psychiatriques plus tard dans la vie. “Notre étude montre que les mêmes hormones, lorsqu'elles sont présentes au début de la gestation, peuvent avoir un effet opposé”, rapporte Krontira.

Ceci est lié à la neurogenèse, le processus de production de neurones à partir de cellules progénitrices, qui est actif au début mais pas à la fin de la gestation. “Nous avons constaté que les glucocorticoïdes au début de la gestation augmentent les cellules progénitrices et les neurones, ce qui est lié à des phénotypes bénéfiques pour la progéniture, tels qu'une augmentation des capacités cognitives”, explique Krontira. Les mêmes résultats ne seraient pas possibles avec les glucocorticoïdes en fin de gestation, car la production de neurones à partir de cellules progénitrices ne se produit plus.

“Nos recherches découvrent une voie au niveau cellulaire et moléculaire qui explique comment les glucocorticoïdes influencent le développement du cortex humain, avec des conséquences potentielles sur les capacités cognitives et la structure cérébrale plus tard dans la vie”, explique Elisabeth Binder, directrice de l'Institut.

La connaissance de ces premiers processus de développement est importante car elle pourrait permettre des approches thérapeutiques à un stade aussi précoce du développement humain via la mère.

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