Impact d’un déficit en sérotonine sanguine maternelle sur le développement cérébral de la descendance

Publié le : 28 mars 2023

Mis à jour le 27/04/2026

Porteur du projet : Tania VITALIS – UMR 1141 Neurodiderot (Hôpital Robert Debré – Paris)

Titre du projet : Impact d’une hyposérotoninémie sanguine maternelle sur le développement et le comportement de la descendance de type sauvage et le comportement maternel

Montant :  80 000 €

 

« La connaissance approfondie du développement des circuits neuronaux qui pourraient être affectés par l’altération des taux de sérotonine maternelle, nous permettra d’envisager la mise en place de thérapies comportementales et cognitives adaptées aux bébés. Il s’agirait alors de profiter de la grande plasticité neuronale propre à cette période de l’existence, pour réajuster, corriger, rattraper les défauts neurodéveloppementaux. […] Nous remercions vivement les donateurs de la FRC de nous permettre de mener à bien ce projet de recherche qui nous tient à cœur ». – Tania Vitalis

 

L’environnement pendant la grossesse influence fortement le développement du cerveau de l’enfant

L’environnement fœtal et les interactions parents-enfants sont déterminants pour le développement de l’enfant. Un excès de sérotonine dans le cerveau, induit par des modifications génétiques ou la prise d’antidépresseurs pendant la grossesse, perturbe le développement cérébral de l’enfant et peut conduire à des syndromes comme celui du trouble du spectre autistique. Chez l’homme, l’expression des acteurs du système sérotoninergique au cours du développement cérébral est encore très mal connue.

Cartographier le rôle de la sérotonine dans le cerveau en développement et comprendre les périodes de vulnérabilité

Les chercheurs proposent ici d’effectuer une cartographie des acteurs moléculaires de ces systèmes pour identifier les régions cérébrales pouvant être impactées par des anomalies des taux de sérotonine et déterminer les périodes développementales de vulnérabilité. Par ailleurs, si les conséquences d’un excès de sérotonine dans le cerveau sont largement étudiées, celles d’un déficit strictement périphérique (dans le sang) sont peu connues. C’est pourtant ce qui peut survenir lors d’une inflammation périphérique maternelle ou d’un régime alimentaire déséquilibré en acides aminés.

Objectif : étudier les effets d’un manque de sérotonine chez la mère sur le développement et le comportement des enfants

L’objectif du projet est donc d’étudier les conséquences à court et à long-terme d’une insuffisance en sérotonine maternelle périphérique sur la descendance. L’équipe dispose d’un modèle murin génétiquement modifié présentant cette caractéristique. Les femelles hyposérotoninémiques (50% de sérotonine sanguine) produisent une descendance génétiquement normale mais qui présente à l’âge adulte des troubles comportementaux et des modifications moléculaires des systèmes neuronaux. En particulier, elles semblent plus sensibles au stress et moins bien intégrer les stimuli environnementaux. Les chercheurs caractériseront les modifications précoces (stades embryonnaire et postnatal) des animaux issus de ces mères hyposérotoninémiques, notamment le statut physiologique (respiration, locomotion) et moléculaire. Un autre objectif est de déterminer si le soin apporté au souriceau par sa mère est responsable de ces modifications, ou si les anomalies observées résultent d’altérations subies durant la gestation. Le comportement maternel et les interactions mères-souriceaux sera ainsi étudié, et les chercheurs regarderont si une supplémentation par un précurseur de la sérotonine au stade embryonnaire ou une adoption par une mère contrôle permettent d’annuler ces altérations.

Mieux comprendre ces mécanismes pour améliorer la détection et la prise en charge des enfants concernés

Cette étude devrait permettre une meilleure identification et prise en charge des enfants concernés par des anomalies des taux de sérotonine.

 

Résultats : Un déséquilibre maternel en sérotonine entrainerait des altérations neurodéveloppementales et troubles précoces chez la descendance

Le développement de l’enfant dépend étroitement de l’environnement prénatal et de la qualité des interactions parentales.  La sérotonine, une molécule clé pour le cerveau, peut varier chez la femme enceinte. Un excès (par exemple lié à certains médicaments ou à des facteurs génétiques) ou un manque (lié à une inflammation ou à l’alimentation) peut perturber la formation du cerveau du fœtus.

Les chercheurs ont étudié où et comment agit la sérotonine dans le cerveau de l’embryon humain. Ils ont ainsi identifié les zones et les cellules les plus sensibles à ces variations, et montré que ce système joue un rôle surtout à certaines périodes précises du développement.

Les chercheurs ont montré que chez des modèles murins génétiquement modifiés, une baisse de sérotonine de moitié chez la mère ne modifie globalement pas son comportement avec ses petits. En revanche, les nouveau-nés présentent des difficultés respiratoires très tôt après la naissance, ainsi que des troubles du comportement quelques jours plus tard. Ces effets, plus marqués chez les mâles, sont associés à des changements dans l’expression de nombreux gènes associés aux troubles du neurodéveloppement.

 

Ces résultats donnent lieu à plusieurs publications scientifiques : une revue est déjà parue dans Médecine et Sciences, un article est actuellement soumis et en cours de révision dans Communications Biology, et deux autres manuscrits sont en préparation.

—

Ce projet sera mené en collaboration avec l’équipe de Boris Matrot et Christophe Delclaux, de la même unité de recherche Neurodiderot (Paris), afin d’utiliser leur plateforme unique permettant d’évaluer le statut physiologique et le développement des nouveau-nés, le comportement maternel et les interactions entre les souriceaux et leur mère.

 

Photographies : pexels, pixabay