La sérotonine est un neuromédiateur découvert initialement dans le sang et l'intestin puis dans le système nerveux central (SNC) dont l'action est relayée par une quinzaine de récepteurs. Elle est impliquée dans de nombreux processus physiologiques : régulation du cycle veille/sommeil, contrôle de la température corporelle, de la pression artérielle, de la prise alimentaire et du comportement sexuel ou maternel.

La sérotonine et ses récepteurs sont détectés très précocement au cours du développement embryonnaire. La sérotonine exercerait ainsi différentes actions sur la morphogenèse du système nerveux central. Plusieurs chercheurs avaient émis l'hypothèse selon laquelle la sérotonine pourrait influencer le développement et la maturation du cerveau des mammifères avant même qu'elle n'agisse comme neuromédiateur. Or des sites d'une biosynthèse précoce de la sérotonine n'ont jamais été détectés chez les embryons ou dans les structures extra-embryonnaires. Cette observation était demeurée jusqu à présent inexpliquée .

Le Laboratoire de génétique moléculaire de la neurotransmission et des processus neurodégénératifs (LGN) vient de lever le voile sur ce mystère. Ce laboratoire, dirigé par Jacques Mallet, s'intéresse depuis le début des années 1980 au système sérotoninergique et aux mécanismes qui le régulent(1). L'une de ses équipes vient de montrer, in vivo chez la souris, que la source principale de sérotonine aux stades précoces du développement est d'origine maternelle et non pas fœtale.

Des croisements génétiques ont en effet révélé que le phénotype de l'embryon dépend du génotype de la mère et non de celui de l'embryon. Ces recherches établissent pour la première fois le rôle critique et crucial de la sérotonine maternelle dans le développement normal du fœtus, en particulier du cerveau, et probablement du cœur et du système digestif. Ce phénomène est le premier exemple chez les mammifères de la supplantation de l'expression d'un gène embryonnaire par le gène maternel.

Pour les chercheurs, le cas de la sérotonine maternelle n'est certainement pas unique. La prise en compte de l'association phénotype/génotype du génome de la mère et de l'enfant devrait contribuer à l'identification d'autres gènes d'origine maternelle impliqués dans les maladies à hérédité complexe.

Plusieurs pathologies liées à des anomalies du niveau de la sérotonine pourraient être concernées, notamment les maladies neuropsychiatriques. L'autisme(2), en particulier, est une maladie pour laquelle il a été montré ou observé des mutations de certaines régions du génome, de subtiles anomalies du développement cérébral et une perturbation du taux de sérotonine. Les travaux du LGN ouvrent des pistes nouvelles pour affiner la compréhension des mécanismes physiopathologiques impliqués dans cette maladie, concevoir de nouveaux traitements et, point plus original, pour la prise en charge de la femme enceinte. On sait que le niveau de sérotonine circulant constitue un point critique des toutes premières étapes du développement cérébral. C'est pourquoi il pourrait devenir indispensable de surveiller le taux de sérotonine circulante chez les femmes enceintes souffrant de troubles neuropsychiatriques et placées sous traitements sérotoninergiques.

Ces travaux pourraient également permettre de mieux comprendre l'implication de la sérotonine dans les troubles gastro-intestinaux, en particulier le syndrome du côlon irritable, qui touche 20% de la population.

Notes :
1) Ce laboratoire est le premier à avoir isolé et analysé le gène codant l'enzyme clef de la synthèse de la sérotonine, d'abord chez le rat puis chez l'homme.
2) L'autisme est une affection d'étiologie encore inconnue qui associe des troubles de la relation sociale, de la communication verbale et non verbale et des comportements stéréotypés. La prévalence est d'un enfant sur 1000 avec une atteinte 4 fois plus élevée chez les garçons.

Références :
Francine Côté, Cécile Fligny, Elisa Bayard, Jean-Marie Launay, Michael D. Gershon, Jacques Mallet and Guilan Vodjdani. Maternal serotonin is crucial for murine embryonic development PNAS published december 18, 2006, 10.1073/pnas.0606722104 (Neuroscience)