Novel insights in the glutamatergic hypothesis of depression : a neurochemical and pharmacological study in the rat model of prenatal restraint stress

par Jordan Marrocco

Thèse de doctorat en Physiologie et biologie des organismes

Sous la direction de Stefania Maccari et de Sara Morley-Fletcher.

Soutenue le 15-12-2012

à Lille 1 , dans le cadre de École doctorale Biologie-Santé (Lille) , en partenariat avec Unité de glycobiologie structurale et fondamentale (UGSF) (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Nouvelles avancées dans l'hypothèse glutamatergique de la dépression : une étude neurochimique et pharmacologique dans le modèle de stress prénatal chez le rat


  • Résumé

    Le stress est un facteur de risque majeur pour les troubles de l'humeur comme l'anxiété et la dépression. Les rats exposés à un stress prénatal de contention (PRS) – i.e. la progéniture de mères soumises à des épisodes répétés de stress au cours des 10 derniers jours de gestation - développent des changements biochimiques et comportementaux durables qui résument certains traits de la dépression et de l'anxiété. Un nombre grandissant de travaux suggère l'implication du système glutamatergique hippocampique dans ces troubles. L'hippocampe fait partie intégrante de la programmation altérée déclenchée par le PRS. Nous avons donc décidé d’étudier l'hypothèse glutamatergique de la dépression chez le rat PRS, en mettant l'accent sur les mécanismes de neuroadaptation dans le circuit hippocampique. Nous avons démontré que les rats PRS présentaient une altération de la libération de glutamate dans l'hippocampe ventral, partie spécifique de l’hippocampe reliée au stress et aux émotions. Remarquablement, des injections locales de produits qui améliorent la libération du glutamate dans l’hippocampe ventral (i.e. un cocktail d’antagonistes des récepteurs au GABA-B et mGlu2/3) exerçaient un fort effet anxiolytique chez les rats PRS. De plus, un traitement chronique avec des antidépresseurs conventionnels améliorait la libération du glutamate dans l’hippocampe ventral et corrigeait le phénotype de type anxieux/dépressif induit par le PRS. Sachant que l’hippocampe ventral module la programmation motrice striatale, nous avons étendu notre étude chez le rat PRS à la catalepsie induite par l'halopéridol, qui modélise le parkinsonisme pharmacologique chez l'Homme. Nous avons constaté que les rats PRS étaient résistants à la catalepsie induite par l’halopéridol, comme le résultat d'une activité augmentée des noyaux thalamiques moteurs, et tel que révélé par le compte stéréologique des neurones c-Fos-positifs. Nos résultats renforcent la théorie glutamatergique dans les troubles de l'humeur liés au stress et suggèrent qu'une déficience de l'hippocampe ventral et son influence sur le circuit striatal sont des éléments clé du programme neuroplastique induit par le PRS.


  • Résumé

    Stress is a major risk factor for mood disorders, such as anxiety and depression. Rats exposed to prenatal restraint stress (PRS) - i.e. the offspring of dams submitted to repeated episodes of stress during the last 10 days of gestation - develop long-lasting biochemical and behavioral changes that recapitulate some traits of depression and anxiety. Mounting evidence suggests the involvement of hippocampal glutamatergic system in such disorders. Interestingly, the hippocampus represents an integral part of the altered programming triggered by PRS. Hence, we decided to investigate the glutamatergic hypothesis of depression in the rat model of PRS focusing on mechanisms of neuroadaptation within the hippocampal circuit. We found that PRS rats showed an impairment of glutamate release, in the ventral hippocampus, which is the specific portion of the hippocampus related to stress and emotions. Remarkably, local injections of drugs that enhanced glutamate release in the ventral hippocampus (i.e., a cocktail of GABA-B and mGlu2/3 receptor antagonists) had strong anxiolytic effects in PRS rats. In addition, chronic treatment with conventional antidepressant drugs enhanced glutamate release in the ventral hippocampus and corrected the anxious/depressive-like phenotype induced by PRS. Knowing that the ventral hippocampus modulates striatal motor programming, we extended the study of PRS rats to haloperidol-induced catalepsy, which models pharmacological parkinsonism in humans. We found that PRS rats were resistant to haloperidol-induced catalepsy as a result of an increased activity of motor thalamic nuclei, as assessed by stereologic counting of c-Fos-positive neurons. Our findings support the glutamatergic theory of stress-related mood disorders and suggest that an impairment of the ventral hippocampus and its influence on striatal circuit are key components of the neuroplastic program induced by PRS.


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  • Détails : 1 vol. (149 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 123-149. 554 réf.

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