Déficits synaptiques et comportementaux des voies méso-cortico-limbiques induits par le cannabis ou un déséquilibre alimentaire en acides gras polyinsaturés

Consequences of prenatal cannabis exposure or adolescent omega-3 deficiency on synaptic and behavioral functions in mesolimbic pathway

• Auteur / Autrice : Anissa Bara
• Direction : Olivier Manzoni
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 07/12/2017
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : INMED - Institut de Neurobiologie de la Méditerranée (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Claudio Rivera
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sophie Layé
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alberto Bacci, Marcello Solinas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cortex préfrontal

Endocannabinoïdes

Cannabis

Mots clés libres

Cannabis

Nutrition

Endocannabinoïde

Cortex préfrontal

Noyau accumbens

Grossesse

Cannabis

Malnutrition

Endocannabinoids

Prefrontal cortex

Nucleus accumbens

Pregnancy

Résumé

La malnutrition et la consommation de cannabis font partie des grands problèmes de santé publique.L'objectif de cette thèse était d’étudier les conséquences de ces facteurs externes sur les voies mésocorticolimbiques.Le système endocannabinoïde est un complexe multimoléculaire incluant les endocannabinoïdes (eCB), molécules lipidiques synthétisées à partir des oméga-3, les enzymes de synthèse et de dégradation des eCB, et les récepteurs aux cannabinoïdes de type 1 (CB1R), principale cible du cannabis. Nos travaux montrent qu’une alimentation déficiente en oméga-3, tout comme une exposition prénatale aux cannabinoïdes, altère la signalisation endocannabinoïde dans les régions étudiées. Nous avons découvert des altérations sévères du répertoire comportemental émotionnel et cognitif chez les souris déficientes en oméga-3 corrélées à des déficits spécifiques de la plasticité synaptique dépendante du complexe de signalisation mGlu5/eCB dans le PFC et le NAc. Nous avons mis en évidence une divergence sexuelle des effets à long-terme induits par une exposition prénatale aux cannabinoïdes chez la progéniture à l’âge adulte. Nous avons observé une diminution de l’interaction sociale chez les mâles mais pas chez les femelles exposés in-utero aux cannabinoïdes. Ce déficit comportemental était associé à une hyperexcitabilité des neurones pyramidaux et à l’absence spécifique de la plasticité synaptique endocannabinoïde dans le PFC des mâles. Enfin, dans nos deux modèles d’étude, la potentialisation pharmacologique du complexe macromoléculaire de signalisation mGlu5/eCB normalise les déficits synaptiques et comportementaux, ouvrant la voie sur de nouvelles cibles thérapeutiques.

Malnutrition and the use of cannabis are amongst the public’s most signficant problems. In the past decades, drastic dietary changes are accompanied by low consumption of essential omega-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs). Cannabis is the most frequently used illicit drug by pregnant women and young women of reproductive age. This thesis aimed to study the consequences of these environmental factors on synaptic and behavioral functions of the mesocorticolimbic system, particularly the nucleus accumbens (NAc) and prefrontal cortex (PFC). The endocannabinoid system is a multimolecular complex including endocannabinoids (eCB), lipidic molecules synthesized from PUFAs, eCB synthesizing and degradating enzymes, and cannabinoid receptor type 1 (CB1R), the main target of cannabis. Our work shows that an omega-3 deficiency, as well as PCE, alters endocannabinoid-signaling in the areas of interest.We found severe alterations in the emotional and cognitive behavioral repertoire of omega-3 deficient mice that correlated with specific alterations in synaptic plasticity mediated by mGlu5/eCB signaling complex in PFC and NAc.We showed a sexual divergence in the long-term effects of PCE in adult offsprings. We observed a decrease in social interaction in males but not in females prenatally exposed cannabinoids. This behavioral deficit was associated with hyperexcitability of the pyramidal neurons and a specific lack of endocannabinoid synaptic plasticity in the male PFC.Finally, in our two study models, pharmacological enchancement of the mGlu5/eCB macromolecular signaling complex normalized synaptic and behavioral deficits, illuminating routes to new therapeutic targets.