Rôle des circuits du cortex insulaire dans l'impact d'une alimentation obésogène sur l'anxiété

Function of neural circuits of the insular cortex in obesogenic-diet induced anxiety

• Auteur / Autrice : Léa Pages
• Direction : Anna Beyeler
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Inscription en doctorat le 03/09/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Neurocentre Magendie

Mots clés

Mots clés libres

Neurobiologie de l'anxiété

Obésité

Imagerie calcique

Chémogénétique

Plasticité synaptique

Électrophysiologie

Neurobiology of anxiety

Obesity

Calcium imaging

Chemogenetics

Synaptic plasticity

Electrophysiology

Résumé

Les troubles anxieux sont les maladies psychiatriques les plus répandus, affectant chaque année 5% de la population adulte en Europe. Au-delà des symptômes anxieux, les troubles anxieux présentent également des comorbidités, notamment avec un problème de santé publique croissant, l'obésité, qui a presque triplé au cours des 45 dernières années. En effet, 20 % des patients obèses présentent des troubles anxieux. De façon intéressante, l'activité du cortex insulaire, ou insula, est dérégulée chez les sujets souffrant de troubles anxieux ainsi que chez les personnes obèses. Sur la base de ces études cliniques et de la recherche préclinique, nous émettons l'hypothèse que les altérations de l'activité dans le cortex insulaire des sujets obèses sont responsables de l'augmentation de leur niveau d'anxiété. L'objectif de ce travail doctoral est de tester cette hypothèse sur des modèles animaux, en utilisant un régime obésogène riche en lipides saturés et en sucre (high-fat diet, HFD), des tests comportementaux pour évaluer le niveau d'anxiété, et les dernières techniques développées en ''neurosciences des circuits'', dont l'imagerie calcique in vivo (photométrie à fibre optique), les manipulations chémogénétiques de populations spécifiques, ainsi que l'électrophysiologie ex vivo pour évaluer la plasticité synaptique. Le projet se concentrera sur les voies du cortex insulaire ciblant deux régions du cerveau connues pour contribuer à l'anxiété et au contrôle de la prise alimentaire respectivement : la projection de l'insula vers l'amygdale basolatérale (IC-BLA) et la projection de l'insula vers l'hypothalamus latéral (IC-LH). Les résultats produits par ce travail fourniront des connaissances essentielles sur le substrat neuronal de la comorbidité entre l'obésité et les troubles anxieux.

Anxiety disorders are the most prevalent psychiatric disorders affecting every year 5% of the adult population in Europe. Beyond anxiety symptoms, anxiety disorders also have comorbidities including with a growing societal health problem, obesity, which has nearly tripled in the last 45 years. Indeed, 20 % of obese subjects develop anxiety disorders. Interestingly, activity of the insular cortex, or insula, has been reported to be dysregulated in subjects with anxiety disorders as well as with obesity. Based on these clinical studies, and on preclinical research, we hypothesized that alterations of the activity within the insular cortex of obese subjects is responsible for their increased anxiety levels. The aim of this doctoral work is to test this hypothesis in animal models, using an obesogenic high-fat diet (HFD), anxiety-related behavior tests, and the latest techniques developed in 'Circuit Neurosciences' including in vivo fiber photometry calcium imaging, population specific chemogenetic manipulations, as well as ex vivo electrophysiology to assess synaptic plasticity. The project will focus on insular pathways targeting two brain regions known to play a major role in anxiety and in the regulation of feeding behaviors respectively: the insula to basolateral amygdala projection (IC-BLA) and the insula to lateral hypothalamus projection (IC-LH). The results produced by this work will provide essential knowledge on the neural substrate of the comorbidity between obesity and anxiety disorders.