Alterations of the circadian timing system in rodent and non human primate models of Parkinson’s disease
Altération du système circadien chez les modèles rongeurs et primates non humainde la maladie de Parkinson
Résumé
Since the first description by James Parkinson in his essay on the shaking palsy, Parkinson’s disease (PD) was recognized as a motor disease identified by a tetrad of symptoms, namely; akinesia, muscular rigidity, resting tremor and postural instability. These symptoms are known to be related to loss of dopamine (DA) in the striatum following neural degeneration in the substantia nigra (SN). It is increasingly recognized that non-motor and perhaps non-dopaminergic related symptoms inevitably emerge and worsen during disease progression. Sleep disruption is one of the major non-motor symptoms and has been suggested as a preclinical marker of the disease. Models of sleep regulation have emphasized two distinct processes: a sleep-control mechanism, or sleep homeostat, and a circadian oscillator. The circadian oscillator, based in the suprachiasmatic nucleus (SCN), is responsible for the tendency to sleep during certain phases of the 24-hour cycle and the consolidation of sleep and wake into distinct episodes. The sleep homeostat is responsible for monitoring and reacting to the need for sleep, causing the urge to sleep to depend on prior amounts of sleep or wakefulness. While disruptions in the circuitry and the homeostatic processes involved in the regulation of sleep-wake behaviour is will documented in PD, the potential involvement of alterations of the circadian system have not been studied in detail. The aim of my thesis is to investigate alterations in the circadian timing system using two animal models of PD: the mouse and the non-human primate. Taken together, the studies show that disturbances of circadian functions occur after MPTP treatment in the non-human primate but not in the mouse model of PD. These results emphasize the limitations of the MPTP-treated mouse model of PD for the study of non-motor symptoms, and reinforce previous studies that question the adequacy of this model to replicate cardinal motor features of the disease. In contrast, results in the non-human primate model stress the importance of dopaminergic degeneration in the circadian organisation of behavioral sleep wake cycle in PD
Depuis sa première description par James Parkinson dans son essai sur la paralysie agitante, la maladie de Parkinson (PD) a été reconnue comme une maladie du système moteur identifié par une tétrade de symptômes, à savoir : akinésie, rigidité musculaire, tremblement au repos et instabilité posturale. Ces symptômes sont liés à la perte de la dopamine (DA) dans le striatum après la dégénérescence neuronale dans la substance noire (SN). Il est de plus en plus reconnu que les symptômes non moteurs et peut-être non dopaminergiques inévitablement émergent et s'aggravent au cours de la progression de la maladie. Les perturbations du sommeil sont parmi les principaux symptômes non moteurs et ont été reconnus comme marqueurs précliniques de la maladie. Les modèles de régulation du sommeil ont insisté sur deux processus distincts : un mécanisme de contrôle du sommeil, ou homéostat sommeil, et un oscillateur circadien. L'oscillateur circadien, basé dans le noyau suprachiasmatique (NSC) est responsable de la tendance à dormir pendant certaines phases du cycle de 24 heures et la consolidation du sommeil et de réveil en épisodes distincts. L'homéostat sommeil est chargé de surveiller et de réagir à la nécessité pour le sommeil, provoquant l'envie de dormir à dépendre sur les montants avant du sommeil ou de l'éveil. Alors que les perturbations dans les circuits et les processus homéostatiques impliqués dans la régulation du sommeil-éveil comportement sont documenté dans la maladie de Parkinson, l'implication potentielle des altérations du système circadien n'ont pas été étudiés en détail. Le but de ma thèse est d'étudier les modifications dans le système circadien en utilisant deux modèles animaux de PD : la souris et le primate non-humain
Origine : Version validée par le jury (STAR)