Spécificité d'activation des récepteurs AMPA dans le cortex préfrontal, l'amygdale et l'hippocampe en réponse à un stress aigu chez le rat : rôle des glucocorticoïdes

Specificity of activation of AMPA receptors in the prefrontal cortex, the amygdala and hippocampus after acute stress: focus on glucocorticoids role

• Auteur / Autrice : Dorian Caudal
• Direction : Thérèse Jay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Paris 5

Mots clés

Mots clés contrôlés

Récepteur de l'AMPA

Modèles animaux

Stress

Glucocorticoïdes

Hippocampe (anatomie)

Tonsille palatine

Cortex frontal

Mots clés libres

Stress

Récepteurs AMPA

Cortex préfrontal

Amygdale

Hippocampe

Corticostérone

Récepteurs aux glucocorticoïdes

Récepteurs aux minéralocorticoïdes

Mémoire de travail

Anxiété

Résumé

Les résultats obtenus au cours de ce travail de thèse montrent que l’exposition au stress aigu chez le rat induit des modifications de la phosphorylation des récepteurs AMPA qui sont spécifiques (1) des sous-unités GluA1 et GluA2 et (2) des différentes régions étudiées : cortex préfrontal, amygdale et hippocampe. Nous démontrons que le stress régule les récepteurs AMPA de façon opposée dans le cortex préfrontal et l’hippocampe dorsal d’une part, dans l’amygdale et l’hippocampe ventral, d’autre part. A ces différences régionales, s’ajoute la dimension temporelle du stress et cette dynamique est associée aux modifications de compartimentation subcellulaire des récepteurs aux glucocorticoïdes (GR) et aux minéralocorticoïdes (MR) en réponse au stress. Nous montrons que les actions de la corticostérone sont essentiellement rapides, non génomiques et excitatrices dans l’amygdale et plus lentes, génomiques et inhibitrices, dans le cortex préfrontal. En outre, des antagonistes spécifiques des MR et des GR abolissent, l’un et l’autre, les effets du stress sur la phosphorylation des récepteurs AMPA dans ces deux régions. L’ensemble de ces mécanismes a été mis en relation avec les effets délétères du stress sur la mémoire de travail et l’anxiété des animaux, qui impliquent le cortex préfrontal et l’amygdale. Nous démontrons que l’exposition au stress aigu de la plateforme élevée réduit les performances de mémoire de travail via l’activation des GR dans le cortex préfrontal. Les effets du stress sur l’anxiété sont plus complexes et se traduisent par une augmentation progressive de l’état anxieux des animaux, précédée cependant par une diminution transitoire dépendante des MR.

Results obtained in this thesis show that exposure to acute stress induces modifications in the phosphorylation of AMPA receptors that are specific of (1) GluA1 and GluA2 subunits and (2) brain regions studied: prefrontal cortex, amygdala and hippocampus, which are major stress targets. We report that stress regulates AMPA receptors in an opposite manner in the prefrontal cortex and dorsal hippocampus on one side, and in the amygdala and the ventral hippocampus on the other side. In addition to these regional differences, there is a temporal dimension to these stress effects and these dynamics are associated with the subcellular compartmentalization modifications of glucocorticoid receptors (GR) and mineralocorticoid receptors (MR). We show that corticosterone actions are mostly rapid, non-genomic and excitatory in the amygdala, and slower, genomic and inhibitory in the prefrontal cortex. Moreover, specific antagonists for MR and GR abolish stress effects on AMPA receptors phosphorylation in these regions. All these mechanisms have been correlated to deleterious effects of stress on working memory and anxiety, two behaviors that are related to the prefrontal cortex and the amygdala. We demonstrate that exposure to acute elevated platform stress reduces working memory performances via GR activation in the prefrontal cortex. Stress effects on anxiety are more complex and progressively induce an anxiety state, preceded by a transitory diminution of this state, which is MR-dependent.