Aparna Suvrathan est professeure adjointe au département de neurologie et de neurochirurgie et au département de pédiatrie. Son laboratoire fait partie du Centre de recherche en neurosciences (CRN) et de l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill (IR-CUSM), à l’Hôpital général de Montréal.
Qu’est-ce qui a suscité votre intérêt pour la recherche sur le développement neurologique?
Mon intérêt pour l’autisme, et plus généralement pour les troubles neurodéveloppementaux, découle de mes recherches doctorales avec le Dr Chattarji.
Nous avons étudié l’amygdale, une région du cerveau qui joue un rôle majeur dans l’anxiété et la peur. Nos travaux de laboratoire portaient plus précisément sur les modalités selon lesquelles le stress affecte l’amygdale, une question pertinente pour les troubles induits par le stress et les conséquences du stress à long terme.
À cette époque, on ignorait passablement l’implication de l’amygdale dans le syndrome de l’X fragile, bien que l’anxiété en constitue un symptôme clé. J’ai commencé par étudier une anomalie des synapses dans l’amygdale, associée au syndrome de l’X fragile. L’obtention d’un aperçu des mécanismes cellulaires nous a ouvert la voie vers une éventuelle stratégie thérapeutique.
Je suis très heureuse que le laboratoire du Dr Chattarji ait progressé selon cette ligne de recherche, car elle a considérablement enrichi nos connaissances sur les déficits amygdaliens et les cibles possibles pour les traitements.
Plus tard, au cours de ma formation postdoctorale, mes recherches se sont orientées vers le cervelet. Il offre en effet une occasion unique de comprendre la plasticité du cerveau et la manière dont les changements cellulaires reproduisent exactement les comportements acquis.
Cependant, outre les types d’apprentissages moteurs que nous avons étudiés, l’implication du cervelet dans des fonctions non motrices et cognitives est devenue évidente. Son importance s’avère cruciale pour le syndrome de l’X fragile et, plus généralement, pour les troubles du spectre autistique. Mais nous n’en comprenions tout simplement pas la raison. La convergence de ces deux intérêts a débouché sur nos objectifs de recherche actuels.
Qu’est-ce qui motive vos recherches?
Nous cherchons à comprendre comment les synapses, les cellules et les circuits du cervelet sont affectés dans le syndrome de l’X fragile. Les résultats de cette recherche compléteront nos investigations sur la façon dont les comportements dépendants du cervelet sont affectés.
En fin de compte, nous espérons que cette recherche fera la lumière sur cette région du cerveau critique, mais peu étudiée, et servira à mettre au point des thérapies ciblées.
Comment vos recherches permettront-elles d’améliorer la vie des autistes?
Je suis convaincue que les expériences vécues par les personnes autistes et leurs familles doivent influencer et orienter notre recherche. Une telle interaction repose sur la communication entre la recherche fondamentale, clinique et translationnelle, ainsi que le dialogue permanent avec les patients et les prestataires de soins.
Selon mon point de vue de chercheuse, cette intégration permet non seulement d’orienter la recherche fondamentale, mais aussi de mieux comprendre les diverses formes de fonctionnement cérébral pour la résolution des problèmes quotidiens.
Finalement, l’approfondissement de nos connaissances sur le fonctionnement complexe du cerveau et l’hétérogénéité biologique de ces processus constitue le cadre essentiel pour comprendre les conséquences diverses et parfois dévastatrices de l’autisme. Un tel cadre s’avère également essentiel pour raffiner les stratégies thérapeutiques en vue d’améliorer la qualité de vie.
J’espère que les recherches de mon laboratoire permettront de répondre à des questions fondamentales concernant la façon dont le cervelet est affecté dans le syndrome de l’X fragile. Il joue un rôle capital dans les fonctions motrices et cognitives susceptibles d’être perturbées dans ce syndrome, avec des conséquences parfois désastreuses pour les patients.
De façon plus générale, nous espérons élucider l’implication du cervelet dans les troubles du développement neurologique, et les conséquences comportementales des phénotypes cérébelleux. À terme, cette recherche ouvre la voie à des thérapies ciblées.
Comment le CARA vous a-t-il permis d’avancer dans vos travaux?
À titre de membre du CARA, je suis en contact constant avec les chercheurs qui travaillent sur l’autisme ainsi qu’avec les partenaires du milieu.
J’ai hâte d’interagir de façon concrète avec les chercheurs cliniques et translationnels, de même qu’avec des personnes touchées par l’autisme. Ces échanges me permettront, en tant que chercheuse sur les processus cérébraux fondamentaux, de mieux comprendre les enjeux réels à résoudre.
Le CARA a fourni le financement pour un nouveau projet qui utilise une technique d’avant-garde pour comprendre l’incidence du syndrome de l’X fragile sur les cellules cérébrales. Nous lui en sommes très reconnaissants.
Sans un tel financement, cette recherche, qui en est encore à ses débuts, n’aurait pas été possible, car cela nous a permis de collaborer avec le laboratoire du Dr Jesper Sjöström afin de mettre au point cette nouvelle technique. De plus, nos stagiaires ont bénéficié du financement du CARA qui nous a donné l’occasion d’établir un réseau avec d’autres membres de la communauté scientifique.
Biographie
Aparna Suvrathan est professeure adjointe au département de neurologie et de neurochirurgie et au département de pédiatrie. Son laboratoire fait partie du Centre de recherche en neurosciences (CRN) et de l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill (IR-CUSM), à l’Hôpital général de Montréal.
Son laboratoire poursuit deux questions de recherche primordiales :
- Quels changements moléculaires, synaptiques, cellulaires et au niveau des circuits entraînent une forme d’apprentissage dépendante du cervelet?
- Quel est le rôle du cervelet dans le syndrome de l’X fragile?
Le cervelet, une structure de l’encéphale dont l’architecture des circuits a fait l’objet de nombreuses études, soutient l’apprentissage moteur. Le laboratoire de Mme Suvrathan étudie l’apprentissage chez les souris et les formes de plasticité cérébelleuse qui contribuent à un tel apprentissage, au moyen de l’électrophysiologie, des outils de génétique moléculaire, de l’analyse comportementale et de l’optogénétique.
Outre son rôle dans l’apprentissage moteur, le cervelet est également mis en cause dans l’étiologie des troubles du spectre autistique, y compris le syndrome de l’X fragile. La manière dont les perturbations du cervelet entraînent des déficits comportementaux demeure toutefois obscure. Alors qu’une telle méconnaissance des substrats neuronaux sous-jacents fait obstacle à la recherche d’applications thérapeutique.
C’est pourquoi le laboratoire de Mme Suvrathan s’efforce de préciser le rôle mal connu du cervelet dans le syndrome de l’X fragile. Ses travaux portent donc un modèle murin du syndrome, sur le plan synaptique, cellulaire, comportemental et des circuits.
Avant d’établir son propre laboratoire à l’Université McGill, Mme Aparna Suvrathan a suivi une formation postdoctorale avec la Dre Jennifer Raymond, à l’Université Stanford, où elles ont étudié les règles de plasticité à modulation temporelle dans le cervelet.
Les recherches de doctorat de Mme Aparna ont porté sur l’amygdale, sous la supervision du Dr Sumantra Chattarji au National Centre for Biological Sciences, en Inde. Ces travaux ont examiné l’incidence du stress sur l’amygdale et les comportements qui en dépendent. Par ailleurs, elle a étudié l’implication de l’amygdale dans le syndrome de l’X fragile.
Domaines de recherche
Plasticité cérébelleuse, syndrome de l’X fragile, règles de plasticité synaptique, apprentissage
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Courriel : aparna.suvrathan [at] mcgill.ca
Téléphone : 514-934-1934 poste 47140
Liste sélective de publications
Characterization and reversal of synaptic defects in the amygdala in a mouse model of fragile X syndrome. Suvrathan A, Hoeffer CA, Wong H, Klann E, Chattarji S. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jun 22;107(25):11591-6.
Fragile X syndrome and the amygdala. Suvrathan A, Chattarji S. Curr Opin Neurobiol. 2011 Jun;21(3):509-15.
4E-BP2-dependent translation in cerebellar Purkinje cells controls spatial memory but not autism-like behaviors. Hooshmandi M, Truong VT, Fields E, Thomas RE, Wong C, Sharma V, Gantois I, Soriano Roque P, Chalkiadaki K, Wu N, Chakraborty A, Tahmasebi S, Prager-Khoutorsky M, Sonenberg N, Suvrathan A, Watt AJ, Gkogkas CG, Khoutorsky A. Cell Rep. 2021 Apr 27;35(4):109036.
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