Etude de la communication de l’hypothalamus avec la périphérie chez l’Homme : répercussions sur l’activité métabolique cérébrale et le contrôle de l’homéostasie énergétique
Auteur / Autrice : | Vincent Florent |
Direction : | Marc Baroncini, Vincent Prévot |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Neurosciences |
Date : | Soutenance le 22/06/2020 |
Etablissement(s) : | Université de Lille (2018-2021) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Lille Neuroscience et Cognition (Lille) - Lille Neurosciences & Cognition - U 1172 |
Jury : | Président / Présidente : Marie-Christine Vantyghem |
Examinateurs / Examinatrices : Marc Baroncini, Vincent Prévot, Marie-Christine Vantyghem, Francisca Joly Gomez, Christophe Magnan, Marie Pigeyre | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Francisca Joly Gomez, Christophe Magnan |
Résumé
Le comportement alimentaire et l’homéostasie énergétique dépendent de l’intégrationhypothalamique de signaux périphériques de différentes natures : métaboliques, hormonales.Ce dialogue continu entre la périphérie et le cerveau est indispensable pour le maintien del’homéostat énergétique et permet ainsi une adéquation entre apports et dépenses caloriques.Malgré ce système finement régulé, des variations significatives de poids peuvent survenir eton observe alors un déséquilibre de la balance énergétique. L’origine de ce désordre estcomplexe, multifactorielle, avec une composante comportementale expliquant le trouble desconduites alimentaires. L’implication de l’hypothalamus dans ces pathologies est peu étudiéeet notamment sa communication avec la périphérie. En effet les mécanismes de transport dessignaux hormonaux au travers de l’éminence médiane, véritable porte d’entrée du cerveau,sont défaillants chez le sujet obèse. Le rôle des tanycytes dans le transport de ces signaux dontla leptine est aujourd’hui bien démontrée. Ces cellules gliales spécialisées forment un pontentre les vaisseaux sanguins et le système nerveux central et contrôlent l’accès des hormonespériphériques. Or des données récentes montrent qu’une voie de transport au sein destanycytes est défaillante, pouvant être à l’origine d’une résistance au passage de ces signaux,et mener à un éventuel trouble du comportement alimentaire, de l’anorexie à l’obésité.Au cours de ma thèse j’ai d’abord examiné comment évoluait in vivo l’activation de certainesrégions hypothalamiques impliquées dans la régulation de la prise alimentaire en réponse à lafaim chez une population de patientes souffrant d’anorexie mentale de type restrictif ou chezdes patientes maigres constitutionnelles grâce à des techniques d’IRM métaboliques. Nousavons pu mettre en évidence une inversion de la réponse glutamatergique à la prisealimentaire chez la patiente anorexique associée à un seuil basal plus élevé que les témoinsdans la condition de jeûne alors même que l’activation de neurones glutamatergiques dans lenoyau arqué hypothalamique et l’aire hypothalamique latérale, deux régions indispensables àla régulation de la prise alimentaire, provoque une perte d’appétit chez la souris nourrie adlibitum. De plus nous avons pu montrer que le nombre de fibres nerveuses passant à travers lenoyau arqué hypothalamique était considérablement réduit chez la patiente anorexique etmince constitutive reflétant un caractère spécifique au phénotype de la maigreur, ce noyauétant considéré comme le chef d’orchestre de la régulation homéostatique. A l’inverse, l’airehypothalamique latérale contient plus de fibres nerveuses chez les patientes anorexiques.Enfin des analyses de volumétrie ont permis de constater des variations dans l’ultrastructurehypothalamiques, variations corrélées au poids des sujets.Ensuite, en miroir de l’anorexie, nous avons souhaité mieux comprendre le phénomène derésistance hormonale à la leptine du sujet obèse. Pour cela j’ai conçu une étude ayant pourobjectif de mettre en évidence à la fois des modifications d’imagerie comme dans l’anorexiemais également neuro-hormonales, de métabolisme, et de comportement alimentaire chez lesujet obèse, à l’issue d’un traitement par metformine. Ce traitement améliore en effet lepassage de la leptine dans les tanycytes de l’hypothalamus médio-basal dans un modèle desouris obèses. Les recrutements pour cette seconde étude sont en cours.L’ensemble de ces données démontrent pour la première fois des anomalies structurelles etfonctionnelles de l’ultrastructure hypothalamique in vivo chez la patiente anorexique mentale,avec nous l’espérons, la mise en évidence future de ces anomalies chez le sujet obèse afin depermettre une meilleure compréhension du mécanisme de leptinorésistance chez ces patients.