Conséquence d'une carence gestationnelle en donneurs de méthyles sur l'expression des protéines clés de la neurostéroïdogenèse chez le rat

Consequences of early methyl-donor deficiency on the expression of key proteins of neurosteroidogenesis in the brain of rat

• Auteur / Autrice : Sarah El Chakour El Hajj Chehadeh
• Direction : Brigitte Leininger-Muller
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 10/12/2013
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale BioSE - Biologie, Santé, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Nutrition - Génétique et Exposition aux Risques Environnementaux (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Laure Kottler
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sébastien Blaise, Jean-Louis Guéant
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Marie-Laure Kottler, Véronique Kemmel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Malnutrition foetale

Expression génique

Carence en cyanocobalamine

Carence en acide folique

Développement neurologique

Développement

Rats de laboratoire

Mots clés libres

Carence en donneurs de méthyles

Neurostéroïdogenèse

Développement post-natal

Methyl-donor deficiency

Neurosteroidogenesis

Postnatal development

Résumé

La carence précoce en donneurs de méthyles (folates et vitamine B12) entraîne une hyperhomocystéinémie ainsi que des troubles cognitifs et de la coordination motrice chez les ratons de 21 jours. Ces troubles ont été reliés à une altération de la neurogenèse dans l'hippocampe et le cervelet, mécanisme étroitement relié à la neurostéroïdogenèse (NSG), définie par la synthèse locale de stéroïdes dans le cerveau. L'objectif principal de ce travail a été de déterminer si ces troubles étaient associés à une altération de la NSG. Ce travail a conduit à plusieurs résultats marquants, montrant notamment l'effet délétère de la carence gestationnelle en donneurs de méthyles sur la voie stéroïdogénique dans le cervelet, région cérébrale particulièrement vulnérable en période post-natale. Ceci s'est traduit par un effondrement du contenu en estradiol et autres neurostéroïdes, consécutivement à la diminution de l'expression de StAR, TSPO et de l'aromatase, ainsi que des récepteurs aux estrogènes. Ces effets délétères sont associés à une atteinte de la voie de signalisation dépendante de l'AMPc associée à l'activation du récepteur LHR, et la diminution de facteurs de transcription impliqués dans la régulation des gènes de la NSG, notamment SF-1, dont la présence dans les cellules de Purkinje du cervelet n'avait jamais été décrite auparavant. Cette réponse à la carence se ferait selon un dimorphisme sexuel, puisque seules les jeunes femelles nées de mères carencées étaient affectées. Enfin, ces études ont permis la mise en évidence d'altérations fonctionnelles associées aux dommages cellulaires et moléculaires observés dans les bulbes olfactifs (BO), se traduisant par une diminution des fonctions de la discrimination olfactive. Ceci pourrait contribuer au retard de croissance associé au poids corporel réduit mesuré chez les animaux carencés

Early methyl-donor deficiency (MDD, folate and vitamin B12) produces hyperhomocysteinemia, cognitive and motor disorders in 21 days-old rat pups. These disorders are linked to an alteration of neurogenesis in the cerebellum and the hippocampus, which is closely linked to neurosteroidogenesis, defined as the local synthesis of steroids in brain. The aim of this work was to verify if these troubles are associated with an altered neurosteroidogenesis. This work led to several striking results, showing in particular the deleterious effects of the methyl donor deficiency on the steroidogenic pathway in the cerebellum, particularly vulnerable during postnatal development. This was confirmed by the reduced contents of estradiol and other neurosteroids, as a result of the decrease of the expression of StAR, TSPO and aromatase, as well as the estrogen receptors. These deleterious effects are associated to the impairment of AMPc dependent signaling pathway and the decrease of transcription factors, notably SF-1, which the presence in the cerebellar Purkinje cells had never been described previously. This response to the deficiency would be made according to a sexual dimorphism, since only the young deficient females were affected. Finally, these studies allowed us to show functional changes associated with the cellular and molecular damage observed in the olfactory bulbs, being traduced by a decrease of the olfactory discrimination. This could contribute to the growth retardation associated with the reduced body weight of the deficient animals