Différences sexuelles du cerveau des rongeurs

Abstract

Les hormones stéroïdes d'origine gonadique agissent sur le cerveau néonatal pour produire des différences sexuelles qui sous-tendent la physiologie reproductive et le comportement des adultes. Les différences sexuelles neuronales se produisent à divers niveaux, y compris dans le volume régional et/ou le nombre de cellules, la morphologie, la physiologie, la signalisation moléculaire et l'expression des gènes. Chez les rongeurs, nombre de ces différences sexuelles sont déterminées par les hormones stéroïdes, en particulier l'œstradiol, et sont confirmées par divers effets en aval. Une région du cerveau qui est potentiellement influencée par l'œstradiol est la région préoptique (POA), une région impliquée de façon critique dans de nombreux comportements qui montrent des différences sexuelles, y compris les comportements copulatoires et maternels. Cet examen se concentre sur la POA comme une étude de cas illustrant la profondeur et l'ampleur de nos connaissances ainsi que les lacunes dans la  compréhension des mécanismes par lesquels les hormones gonadiques produisent durablement des différences sexuelles sur les neurones et le comportement. Dans la POA, de multiples types de cellules, dont les neurones, les astrocytes et la microglie, sont masculinisés par l'estradiol. Plusieurs médiateurs moléculaires en aval sont impliqués, dont les prostaglandines, divers récepteurs de glutamate, la protéine kinase A et plusieurs molécules de signalisation immunitaire. De plus, de nouvelles données indiquent que des mécanismes épigénétiques durant la période périnatale maintiennent des différences sexuelles dans la POA induisant des changements de comportement permanents. Des stratégies émergentes permettent de mieux élucider les mécanismes par lesquels la génétique et l'épigénétique contribuent aux différences cérébrales et comportementales entre les sexes.

Conclusion

Les différences sexuelles dans le cerveau résultent d'une interaction complexe des hormones stéroïdes synthétisées à la fois par les gonades et le cerveau, les effets chromosomiques sexuels et ceux de l'environnement de l'ontogenèse se poursuivent tout au long de la vie. La POA montre des différences sexuelles dans divers paramètres morphologiques et physiologiques, ce qui en fait une région idéale pour les études des mécanismes de la différenciation sexuelle du cerveau et des comportements. Même si nous connaissons bien les différences sexuelles de  la POA et d'autres régions du cerveau, ces régions sexuellement différenciées restent isolées et nous manquons encore d'un niveau d’intégration pour comprendre comment plusieurs régions cérébrales et/ou types de cellules sexuellement différenciées influencent mutuellement leur développement.

L'avenir de la recherche sur les différences entre les sexes sera enrichi de techniques épigénétiques qui permettent d'établir des connexions directes et de poser des questions plus complexes sur les interactions entre hormones, gènes et environnement dans l'établissement et le maintien du dimorphisme sexuel du cerveau.