Effect of seizures on the cognitive and behavioral phenotypes of mouse models carrying the Scn1a gene mutation : implications for Dravet Syndrome
L’effet des crises épileptiques sur les fonctions cognitives et comportementales des modèles murins portant la mutation du gène Scn1a : implication dans le Syndrome de Dravet
Résumé
The SCN1A gene codes for the voltage-gated sodium channel Nav1.1 α-subunit. SCN1A mutations cause genetic epilepsies, as Generalized Epilepsy with Febrile Seizures plus (GEFS+), a mild epilepsy, or Dravet Syndrome (DS), a rare, severe and drug-resistant epileptic encephalopathy (EE). DS patients show severe cognitive/behavioral impairments that, according to the definition of EE, should be caused by the recurrent epileptic activity. Yet, this causal relationship has never been proved and it is been challenged by studies in mouse models showing that the genetic mutation itself, which causes a decrease in GABAergic activity, can be responsible for DS cognitive outcome. We studied the implication of repeated seizures during childhood to the later long-term modifications on cognitive/behavioral and epileptic phenotypes by submitting the Scn1a mouse model carrying the R1648H missense mutation and presenting mild phenotype to a protocol of repeated seizures induction by hyperthermia (10 days/one seizure per day). We observed that early life seizures can worsen the epileptic phenotype and induce cognitive/behavioral defects notably by inducing hyperactivity, sociability deficits and hippocampus- and prefrontal cortex-dependent memory deficits. We found that early life seizures can worsen the epileptic phenotype and induce cognitive/behavioral defects. Although the effect of NaV1.1 dysfunction in altering brain synchrony and the effect of repeated seizure activity in the young brain are not mutually exclusive, we thus conclude that epileptic seizures are sufficient to convert a Scn1a mouse model carrying a mild phenotype into a severe phenotype.
Les mutations du gène SCN1A, sont impliquées dans des épilepsies du nourrisson : le Syndrome de Dravet (SD), une épilepsie rare et pharmaco-résistante ou l’Epilepsie généralisée avec crises fébriles plus (GEFS+), une épilepsie plus légère. GEFS+ et SD sont associés à des crises épileptiques fébriles dès l’âge de 6 mois. Dans le SD on voit apparaitre des retards mentaux mais également des déficits moteurs, visuels, langagiers et mnésiques au cours de l’évolution de la maladie. L’impact des crises épileptiques au cours l’enfance sur ces déficits cognitifs n’est pas connu. Le SD est considéré comme une encéphalopathie épileptique où les crises étaient les principales responsables du phénotype à l’âge adulte. Récemment, un rôle potentiel de la mutation dans les troubles cognitifs a été mis en évidence changeant la définition de SD d’encéphalopathie épileptique à une canalopathie. La question est quel est le rôle des crises épileptiques répétées sur les fonctions cognitives à l’âge adulte ? Nous avons utilisé un modèle murin de la maladie portant une mutation du gène Scn1a, et qui présente une pathologie très légère. Nous avons induit des crises épileptiques par hyperthermie à l’âge de 21 jours (10 jours) et testé les effets à long-terme à l’âge adulte. Nos résultats révèlent que l’induction de crises induit une hyperactivité, des altérations dans les interactions sociales et des déficits en mémoires hippocampo et cortex préfronto-dépendantes. Ainsi nous avons mis en évidence que les crises épileptiques répétées pendant le développement ont un fort impact sur la fonction cérébrale et qu’il est donc capital de les prévenir afin de diminuer, voir de prévenir, ces déficits.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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