image: Cover article art caption: Insets with TH mRNA+ neurons in red, either single labeled, or co-labeled with VGluT2 (blue) and/or GAD1 (green) mRNA. Simple arrow = single labeled TH+ neurons, arrowhead= TH/VGluT2+ neuron, double arrowhead = triple labeled TH/VGluT2/GAD1 neurons (not all cells are labeled for simplicity). This cover image corresponds to Figure 6C in the paper "Translating stress systems: corticotropin releasing factor (CRF), its receptors, and the dopamine system in nonhuman primate models" by Julie L. Fudge et al.
Credit: Julie L. Fudge
ROCHESTER, New York, États-Unis, 29 avril 2025 -- Dans un article de synthèse complet publié aujourd'hui dans Genomic Psychiatry, des chercheurs du Centre Médical de l'Université de Rochester ont synthétisé des décennies de recherche sur les systèmes hormonaux du stress dans le cerveau des primates, ouvrant potentiellement de nouvelles voies vers le traitement des troubles psychiatriques liés au stress. L'article offre des perspectives révolutionnaires sur la façon dont le facteur de libération de corticotropine (CRF), une hormone clé du stress, interagit avec les populations de neurones dopaminergiques de manière significativement différente entre les rongeurs et les primates.
La connexion stress-dopamine : Plus complexe que précédemment comprise
Le stress affecte chaque organisme sur Terre, des simples invertébrés aux humains. Au centre de cette réponse universelle se trouve le facteur de libération de corticotropine (CRF), un neuropeptide ancien qui module les systèmes cérébraux pendant l'exposition au stress. Bien que le CRF ait été étudié de manière approfondie dans des modèles de rongeurs depuis sa découverte il y a plus de 40 ans, la transposition de ces résultats aux traitements humains s'est avérée étonnamment difficile.
"Notre revue souligne pourquoi des modèles animaux supérieurs pourraient être nécessaires pour vraiment comprendre les effets du stress sur le cerveau", explique le Dr Julie Fudge, auteure correspondante. "Il existe des différences subtiles mais critiques dans la façon dont les peptides et récepteurs CRF sont distribués dans le cerveau des primates par rapport aux rongeurs, ce qui pourrait expliquer les défis que nous avons rencontrés dans le développement de traitements efficaces pour les troubles liés au stress."
L'équipe de recherche s'est particulièrement concentrée sur les interactions entre le CRF et le système dopaminergique du mésencéphale, qui joue des rôles essentiels dans la motivation, le traitement de la récompense et les réponses au stress. Leurs résultats révèlent que les primates possèdent des populations de neurones dopaminergiques plus étendues et complexes que les rongeurs, en particulier dans les régions cérébrales impliquées dans les troubles psychiatriques.
Les différences anatomiques pourraient être la clé pour comprendre les échecs thérapeutiques
L'une des découvertes les plus significatives de cette revue est l'identification de différences anatomiques spécifiques qui pourraient expliquer pourquoi les traitements qui fonctionnent dans les modèles de rongeurs échouent souvent dans les essais cliniques humains. La revue souligne comment les cerveaux de primates montrent une distribution plus diffuse des cellules contenant du CRF et différents modèles d'expression des récepteurs par rapport aux rongeurs.
Ces découvertes soulèvent d'importantes questions : Comment ces différences entre espèces affectent-elles la réponse au stress ? Pourraient-elles expliquer pourquoi les approches pharmacologiques ciblant le système CRF ont eu un succès limité dans les essais cliniques humains ?
"Comprendre ces différences entre espèces n'est pas seulement académique – c'est potentiellement crucial pour développer la prochaine génération de traitements pour des conditions comme la dépression, l'anxiété et la dépendance", note le Dr Fudge. "Notre laboratoire s'est particulièrement intéressé à cartographier l'architecture neurale de la façon dont les systèmes de stress et de dopamine interagissent dans le cerveau des primates, car cela offre un modèle beaucoup plus proche des humains."
De nouvelles données révèlent une complexité surprenante dans les systèmes de neurotransmetteurs
Les chercheurs présentent également des résultats préliminaires suggérant que les neurones dopaminergiques chez les primates sont beaucoup plus complexes qu'on ne le comprenait auparavant. Leurs données indiquent que la majorité des neurones dopaminergiques dans le cerveau des primates contiennent plusieurs neurotransmetteurs, créant un système de signalisation hautement sophistiqué qui pourrait permettre des réponses plus nuancées au stress.
Ce profil de neurotransmetteurs "multiplexé" – où les neurones peuvent libérer des combinaisons de dopamine, de glutamate et de GABA – semble être plus répandu chez les primates que chez les rongeurs. Cela soulève la possibilité intrigante que les primates aient évolué vers des systèmes de réponse au stress plus complexes pour gérer les défis sociaux et environnementaux plus variés auxquels ils font face.
"Nous découvrons que de nombreux neurones qui étaient traditionnellement classés simplement comme 'dopaminergiques' sont en réalité capables de libérer plusieurs neurotransmetteurs, créant une sorte de symphonie chimique qui permet des réponses incroyablement nuancées au stress", explique le Dr Fudge. "Bien que les neurones dopaminergiques à transmetteurs multiples se produisent chez les rongeurs, le système est encore plus diversifié chez le primate. Cette complexité pourrait expliquer pourquoi les approches simplistes pour traiter les troubles du stress ont échoué."
Les orientations futures pointent vers des approches de traitement personnalisées
Les chercheurs esquissent plusieurs directions prometteuses pour la recherche future, notamment une cartographie plus complète de la façon dont l'âge, le sexe et les différences individuelles influencent la relation CRF-dopamine. Ces facteurs pourraient être cruciaux pour développer des approches personnalisées pour traiter les troubles liés au stress.
Une question particulièrement intrigante est de savoir comment le stress précoce pourrait altérer de façon permanente ces systèmes cérébraux chez les primates. Des études ont montré que le stress pendant le développement peut avoir des effets durables sur la santé mentale, mais les mécanismes neurologiques précis qui sous-tendent ces effets restent mal compris.
Les différentes variantes des récepteurs CRF pourraient-elles expliquer pourquoi certains individus sont plus résilients au stress tandis que d'autres sont vulnérables au développement de troubles psychiatriques ? Comment les différences hormonales entre hommes et femmes pourraient-elles affecter la réponse de ce système au stress ? Ces questions représentent des domaines frontières pour la recherche avec des implications significatives pour la santé humaine.
"Ce que nous apprenons sur ces systèmes de stress chez les primates, c'est que le contexte, le moment et les différences individuelles sont extrêmement importants", affirme le Dr Fudge. "L'avenir du traitement réside probablement dans la compréhension des modèles uniques de ces systèmes chez chaque patient plutôt que dans des approches universelles."
La revue synthétise les découvertes de laboratoires du monde entier et offre une feuille de route pour les investigations futures qui pourraient révolutionner notre compréhension des conditions de santé mentale liées au stress.
L'article dans Genomic Psychiatry intitulé "Translating stress systems: corticotropin releasing factor, its receptors, and the dopamine system in nonhuman primate models," est librement disponible en accès libre le 6 mai 2025 dans Genomic Psychiatry au lien suivant : https://doi.org/10.61373/gp025i.0038.
À propos de Genomic Psychiatry : Genomic Psychiatry : Advancing Science from Genes to Society (ISSN : 2997-2388, en ligne et 2997-254X, imprimé) représente un changement de paradigme dans les revues de génétique en entrelaçant les avancées en génomique et génétique avec les progrès dans tous les autres domaines de la psychiatrie contemporaine. Genomic Psychiatry publie des articles de recherche médicale de haute qualité de n'importe quel domaine dans le continuum qui va des gènes et molécules aux neurosciences, à la psychiatrie clinique et à la santé publique.
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Journal
Genomic Psychiatry
Method of Research
Literature review
Subject of Research
Animals
Article Title
Translating stress systems: corticotropin releasing factor, its receptors, and the dopamine system in nonhuman primate models
Article Publication Date
13-May-2025
COI Statement
The authors have no competing interests to declare.