Modulation de la dépression synaptique à long terme dans le noyau du tractus solitaire par le statut nutritionnel

Modulation of long term synaptic depression in the nucleus of tractus solitarri by the nutritional status

• Auteur / Autrice : Abdessattar Khlaifia
• Direction : Fabien Tell
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 09/11/2015
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Neurobiologie-Neurophysiologie de Marseille (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Jérôme Trouslard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabien Tell, Jérôme Trouslard, Vivien Chevaleyre, Sophie Layé, Daniela Cota
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Vivien Chevaleyre, Sophie Layé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fibres afférentes viscérales

Potentiels post-synaptiques excitateurs

Stimulation électrique

pharmacologie

Endocannabinoïdes

Noyau du tractus solitaire

Dépression synaptique à long terme

Mots clés libres

Nts

Plasticité synaptique

Ltd

Endocannabinoides

Statut nutritionnel

Cck

Ghréline

Nts

Synaptic plasticity

Ltd

Endocannabinoids

Nutrional status

Cck

Ghrelin

Résumé

Ce travail s'inscrit dans le cadre général de l'étude des mécanismes d'intégration des informations viscérales. Nous avons étudié la dépression synaptique à long terme (DLT) dans le noyau du tractus solitaire et sa modulation par le statut nutritionnel Dans la première étude, nous avons caractérisé une DLT au niveau du NTS. Cette DLT, déclenchée par la stimulation des afférences viscérales à basse fréquence, est exprimée au niveau de l’élément présynaptique. Elle met en jeu une libération d'endocannabinoïdes qui en agissant au niveau de l’élément présynaptique réduisent la probabilité de libération de glutamate. De manière surprenante l’élément postsynaptique ne semble jouer aucun rôle dans cette DLT. Elle nécessite une activation séquentielle des récepteurs NMDA, la libération d'anandamide et l'activation des récepteurs aux cannabinoïdes de type 1 (CB1) et l’activité de l’élément présynaptique. Nos résultats suggèrent que cette DLT pourrait être entièrement organisée dans le compartiment présynaptique des afférences viscérales. Dans une deuxième partie du travail, nous nous sommes intéressés à la modulation de cette DLT dépendante des endocannabinoïdes (DLT-eCBs) par le statut nutritionnel. La privation de nourriture pendant 24 h empêche l'induction de la DLT-eCBs par la stimulation des afférences viscérales. Ces effets sont mimés par l'activation des récepteurs à la ghréline au niveau du NTS. Une re-nutrition pendant 3h restaure la DLT-eCBs via l'action périphérique de la Cholécystokinine (CCK) et l'activation de la voie ERK. Au total ces travaux soulignent la forte plasticité des afférences viscérales en fonction du statut nutritionnel.

This work joins within the framework of studies about the mechanisms of integration of the visceral informations. We studied long term synaptic depression in the nucleus of tractus solitarii (NTS) and it's modulation during changes in the nutritional status. In the first study, we characterized a long-term synaptic depression (LTD) in the NTS. This LTD, triggered by low frequency stimulation of visceral afferents is expressed at the presynaptic level. It involves release of endocannabinoids that would eventually reduce glutamate release probability. Surprisingly the postsynaptic element seems to play no role in this LTD. It requires sequential activation of NMDA receptors, the release of anandamide and activation of the cannabinoids type 1 receptors (CB1) and presynaptic activation. Our results suggest that this LTD could be entirely organized at the presynaptic compartment of visceral afferents. In the second part of this work, we were interested on the modulation of this endocannabinoïds dependent long-term depression (eCBs-LTD) by the nutritional status. Food deprivation during 24 h prevents the induction of eCBs-LTD by the stimulation of visceral afferents. These effects are mimicked by the activation of ghrelin receptors in the NTS. 3 h refeeding restores the eCBs-LTD via peripheral action of cholecystokinin (CCK) and the activation of the ERK pathway. Altogether, this work emphasizes the high plasticity of visceral afferents and its regulation by the nutritional status.