Insulin and leptin, two anorectic peptides, modulate rat neuron activities at the olfactory epithelium and the bulbar levels

• Auteur / Autrice : Agnès Savigner
• Direction : Brigitte Palouzier-Paulignan, Patricia Duchamp-Viret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nutrition

Patch-clamp

Odorat

Anorexigènes

Leptine

Insuline

Bulbe olfactif

Résumé

L'objectif de ce travail est de démontrer les effets directs de l'insuline et de la leptine circulantes sur les deux premiers étages du système olfactif. Ces deux hormones sont sécrétées en périphérie, essentiellement en périodes postprandiale, pour relayer une information de satiété vers les centres de régulation de la prise alimentaire tels que l'hypothalamus. Leurs taux périphériques et centraux élevés sont donc caractéristiques d'un état de rassasiement dans lequel l'animal est moins sensible aux stimuli oflactifs en lien avec la nourriture. En préalable de l'étude de l'action de ces hormones sur le niveau périphérique olfactif, une préparation d'explant d'épithélium septal de jeune rat a été entièrement mise au point. Cette préparation permet l'enregistrement en patch-clamp perforé de l'extrémité dendritique apicale du neurorécepteur, ce site d'enregistrement étant le pus adapté à l'étude des courants de transduction. La réalisation d'enregistrements de longue durée a permis de caractériser l'activité spontanée des neurorécepteurs d'explants. La réponse à l'acétate d'isoamyle enregistrée dans différentes configurations de patch-clamp a également été étudiée. En patch clam, 74% des cellules répondent à l'acétate d'isoamyle (ISO), 20% par une inhibition et 54% par une excitation. Les motifs de réponses enregistrés sont similaires aux données obtenues in vivo présentées dans la bibliographie. L'étude électrophysiologique de l'action de la leptine et de l'insuline a été réalisée sur 144 neurorécepteur. [. . . ]

In this work, we explore the direct effects of insulin and leptin on the first two levels of olfactory system. These circulating hormones relay an anorexigen signal to the food intake control centers, as the hypohalamus, but blood flow carries them to periphery as well as to central nervous system. This suggests a direct link between nutritional status and all the olfactory system. Insulin and leptin effects are tested on olfactory sensory neurons (OSNs) of the epithelium. To do so we set up the acute explant preparation allowing patch-clamp recording on the dendritic knob. Both hormones increase OSNs excitability, what is observed on spontaneous activity and on firing evoked by current injection. Modulation of response to odor under both hormone action is tested either at individual and populational levels. Elecrto-olfactrogramm recording reveals a global decrease of the response to odor whereas patch-clamp recording shows that among the responding OSNs, most of them decrease their response whereas some others increase it. Using patch-clamp recordings on slice, insulin effect is also studied on olfactory bulb mitral cells. Depending on the recorded cell, insulin perfusion either increases or decreases the firing frequency. The excitatory effect is ascribed to a direct action, since insulin reduced two potassium conductances : IA and IKDR, in disconnected cells. The firing rate decrease is proposed to be mediated by insulin's action on inhibitory granular cell interneurons. So, acording to the animal's metabolic status, a given odorant may activate the OSNs and the olfactory bulb differently in order to match the odorant perception with the feeding behavior