Le syndrome des mouvements en miroir : un gène impliqué dans la mise en place des voies motrices

Chez l’homme, le système moteur a une organisation croisée : le cerveau gauche commande les mouvements effectués par le côté droit et réciproquement. Ce croisement et une bonne communication entre les deux côtés du cerveau pendant le mouvement, sont nécessaires pour que les mouvements des mains soient correctement latéralisés.

Au sein du système moteur le faisceau cortico-spinal est la principale voie motrice de commande des mouvements volontaires. Il désigne les axones moteurs qui transmettent la commande motrice du cortex cérébral jusqu'aux motoneurones de la moelle épinière, ce qui déclenche finalement le mouvement des muscles. La plupart des axones qui le constituent effectuent le croisement au niveau du tronc cérébral. Ce processus nécessite l’intervention d’un ensemble de signaux dont l’expression est très contrôlée au cours du développement.

Parmi eux, le gène DCC joue un rôle essentiel dans le croisement des axones et dans le développement du faisceau cortico-spinal. Chez l’homme, des mutations hétérozygotes de DCC, c’est à-dire qu’une seule des deux copies du gène porte la mutation, ont été identifiées dans des familles avec le syndrome des mouvements en miroir congénitaux. Cette maladie rare se transmet de génération en génération selon un mode dominant. Les patients atteints ont perdu la capacité de réaliser un mouvement différent des deux mains ou de faire un mouvement purement unilatéral : lorsqu’une main effectue un mouvement, l’autre main est « obligée » d’effectuer le même mouvement, même contre la volonté du sujet. Dans cette maladie, il est donc rigoureusement impossible de jouer du piano par exemple.

Cette maladie est associée à des malformations au niveau du croisement du faisceau cortico-spinal. Y aurait-il un lien entre les mutations DCC trouvées chez les patients et les malformations du faisceau cortico-spinal ?

Plus généralement, quel est le rôle du gène DCC dans le croisement du faisceau ?

Pour répondre à cette question, les chercheurs se sont penchés sur les modifications du faisceau cortico-spinal chez 6 patients atteints du syndrome des mouvements en miroir associé à une mutation du gène DCC. Ils ont également étudié les conséquences des mutations de DCC sur les mouvements et l’anatomie de ce faisceau dans un modèle expérimental.

Leurs résultats montrent que chez les patients atteints du syndrome des mouvements en miroir avec une mutation de DCC, une partie importante des axones du faisceau cortico-spinal n’effectuent pas le croisement. Ces résultats suggèrent que le gène DCC contrôle bien le croisement du faisceau cortico-spinal chez l’homme et la souris, c’est à dire la migration des axones d’un côté à l’autre de la ligne médiane. Une mutation dans ce gène entraîne une réduction de la capacité à effectuer des mouvements asymétriques. Les chercheurs ont également montré, dans un modèle murin déficient pour DCC, que le croisement des voies cortico-spinales ne se faisait pas et que ce défaut de croisement était à mettre en lien avec le défaut d’expression de DCC dans d’autres structures encéphaliques, adjacentes au faisceau cortico-spinal. Ces résultats ouvrent la voie à une meilleure compréhension du développement du système nerveux et du syndrome des mouvements en miroir.

Cette étude translationnelle combinant la recherche avec les patients et l’étude de modèles animaux est la première à montrer le rôle non « cellule-autonome » de DCC dans le croisement du faisceau cortico-spinal et met en évidence toute la complexité du rôle de DCC dans le croisement la ligne médiane.

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