Thèses sur le sujet « Recepteur dopaminergique d2 »

Les techniques de transgenese et en particulier de recombinaison homologue ont fourni l'opportunite de produire des alterations specifiques des genes cibles in vivo. En utilisant cette technique, des souris genetiquement modifiees pour l'expression des recepteurs dopaminergiques d2 ont ete generees dans le laboratoire du docteur e. Borrelli. Ces animaux representent un modele tres interessant pour l'etude de la fonction physiologique du recepteur d2 in vivo. Au cours de ce travail de these nous avons caracterise et compare avec des approches comportementales, neurochimiques et moleculaires deux mutants pour le recepteur d2. La premiere etape de ma recherche est focalisee sur le role du recepteur d2 dans le controle du niveau de dopamine extracellulaire. Dans ce projet, le role du recepteurs d2 dans l'auto-regulation a ete etudie, ainsi que sa contribution dans la reponse du systeme dopaminergique aux psychostimulants et aux opioides, comme la cocaine et la morphine. Dans mon etude, les variations des concentrations extracellulaires de dopamine ont ete dosees par microdialyse intracraniale et par voltametrie in vivo chez des animaux dont le recepteur d2 est mute, et chez des animaux dont seul l'isoforme d2l est inactive. Ceci a montre que le recepteur d2 a un role crucial dans l'auto-regulation. Dans la deuxieme partie de mon projet, la question relative a la caracterisation fonctionnelle des deux isoformes du recepteur d2 a ete soulevee. Ceci suggere que le recepteur d2l est la cible de l'haloperidol, avec des implications pour les traitements des pathologies neuropsychatriques. L'analyse des souris mutantes a permis de mettre en evidence que l'isoforme d2l en synergie avec le recepteur d1 est implique dans le controle de

Le recepteur dopaminergique d2 est exprime principalement dans le systeme nerveux central et l'hypophyse ; il est implique dans une serie de fonctions vitales allant du controle de la locomotion jusqu'a la regulation hormonale. L'alteration de l'expression de ce recepteur pourrait etre a l'origine de plusieurs pathologies neurologiques humaines. Cela nous a conduit a l'etude des mecanismes impliques dans la regulation de l'expression genique du recepteur d2. Cette etude nous a permis de demontrer in vitro et in vivo que l'acide retinoique stimule la transcription du gene du recepteur d2. De plus, l'analyse des mutants nuls pour les recepteurs aux retinoides montre une diminution significative chez certains mutants de l'expression du recepteur d2 mais aussi du recepteur d1 dans le striatum de ces souris. Ces souris presentent les symptomes caracteristiques d'une alteration des voies de signalisation dopaminergiques avec des troubles de la locomotion et une reduction des effets des psychostimulants tels que la cocaine. Dans la deuxieme partie de ce travail de these, nous avons etudie le role physiologique des recepteurs d2 dans le processus de la dependance aux drogues. Nous avons montre que l'administration de morphine ne developpe pas chez les souris d2r-/- un phenomene de recompense. En revanche, la dependance physique aux opioides n'est pas affectee chez ces souris. Dans la troisieme partie de ce travail, nous avons etudie l'implication des recepteurs d2 dans la mediation des effets comportementaux et moleculaires de la cocaine. Nous avons montre que l'absence du recepteur d2 altere les reponses locomotrices et cellulaires aux psychostimulants indiquant une implication de d2r dans la mediation de ces effets. Enfin, nous avons etudie l'importance physiologique du rapport d'expression des deux isoformes du recepteur d2 (d2l et d2s) dans les cellules lactotropes de l'hypophyse. Pour cela nous avons genere des souris transgeniques surexprimant d2l ou d2s specifiquement dans les lactotropes. Cette approche nous a permis d'attribuer a ces deux isoformes des fonctions distinctes dans la regulation de la synthese et de la secretion de l'hormone prolactine. De plus cette etude a permis d'etablir un lien potentiel entre la signalisation dopaminergique au niveau des lactotropes, et le processus de differenciation des autres types cellulaires du lobe anterieur de l'hypophyse.

Dans l'hypophyse, la synthese et la secretion de la prolactine (prl) sont soumises au tonus inhibiteur exerce par la dopamine, qui agit en se liant aux recepteurs de type d2. Ces recepteurs inhibent l'activite de l'adenylate cyclase et de la phospholipase c par l'intermediaire respectivement des proteines gi2 et gq et regulent l'activite des canaux ca#2#+ via la proteine go et des canaux k#+ via la proteine gi3. Les mecanismes impliques dans l'inhibition dopaminergique de l'expression de la prl ne sont pas tous connus et nous nous sommes interesses au role de la proteine kinase c (pkc). La diminution des taux d'arnm de la prl induite par la bromocriptine, agoniste d2 dopaminergique, est reduite lorsque la pkc est desensibilisee. En fait la pkc intervient dans la regulation de l'expression de la prl par l'ampc et par le ca#2#+, deux voies de transduction associees au recepteur d2 dans les cellules lactotropes. Nous nous sommes ensuite interesses aux alterations de la regulation dopaminergique de la secretion de la prl dans les adenomes hypophysaires humains secretant de la prl. Les patients porteurs d'un prolactinome sont traites par la bromocriptine mais 5 a 18% des patients sont resistants. Cette resistance a la bromocriptine est une propriete intrinseque des cellules tumorales. La technique de pcr semi-quantitative que nous avons developpe, nous a permis de montrer que les prolactinomes resistants exprimaient 4 fois moins le recepteur d2 que les prolactinomes sensibles. Les taux d'arnm de la forme courte du recepteur d2 sont diminues de facon plus importante que ceux de la forme longue. Au niveau des proteines g, les taux d'arnm de go sont identiques chez les prolactinomes resistants et sensibles, de meme que le rapport gs/go. Seul le rapport gi2/go est plus faible dans les adenomes resistants que dans les adenomes sensibles. Ainsi, la resistance a la bromocriptine des prolactinomes est associee a la diminution des taux d'arnm du recepteur d2 et de l'expression relative de gi2

La nature de l'activite antipsychotique n'est pas encore clairement definie. Plusieurs types de recepteurs sont susceptibles d'en etre responsables, conjointement ou non. Parmi eux, les recepteurs dopaminergiques de type d#2 se trouvent etre d'excellents candidats. Il apparait alors necessaire de mettre au point des produits avec une bonne affinite et surtout, une bonne selectivite pour chaque sous-type de recepteur. En reprenant le travail realise sur les benzamides en tant qu'antipsychotiques, nous avons synthetise plusieurs analogues du clebopride et du metoclopramide. Certains benzamides ont ete synthetises integrant dans leur structure une quinoleine, un macrocycle ou un cyclopropane. La majorite des 68 produits synthetises montrent une bonne affinite dopaminergique pour les recepteurs d#2 et d#3. De maniere interessante, on constate une amelioration de l'affinite dopaminergique du metoclopramide avec le cis-4-amino-n-(2-diethylamino-1-cyclopropyl)-5-chloro-2-methoxybenzamide 148. La structure active du metoclopramide possederait donc une conformation eclipsee ou gauche de la liaison ethylenediamine. La plupart des produits montrent une meilleure affinite pour le recepteur d2 que pour le recepteur d3. Le maximum de selectivite est obtenu avec le 2,3-dimethoxy-n-(1-cyclohexylmethyl-4-piperidinyl)benzamide 125 qui presente une affinite pour le recepteur d2 40 fois plus importante que pour le recepteur d3. Les recepteurs d2 et d3 ont ete construits par modelisation moleculaire en utilisant la rhodopsine comme structure de reference. A l'aide du benzamide 125, les sites de fixation des deux recepteurs ont ete compares. Cette etude a permis de mettre en evidence l'importance des residus ser163 et phe382 du recepteur d2, ala161 et thr368 du recepteur d3 pour la selectivite des produits entre les recepteurs d2 et d3

La dopamine (da) engendre son effet biologique grace a l'activation de cinq recepteurs (d1-d5) appartenant a la famille des recepteurs a sept domaines transmembranaires couples aux proteines g. Afin d'etudier le role in vivo de d2r, nous avons genere des souris mutantes n'exprimant plus ce recepteur. La locomotion, la coordination du mouvement et les mouvements spontanes de ces souris sont reduits par rapport aux souris normales. Donc, ces souris presentent les symptomes de l'alteration des voies dopaminergiques avec des troubles de la locomotion. Les recepteurs d2 et d3 sont localises au niveau post- et pre-synaptique. Ceci suggere qu'ils puissent reguler la synthese et la secretion de la da, et l'activite electrique des neurones dopaminergiques. Des etudes d'electrophysiologie sur des neurones dopaminergiques des souris mutantes d2-r-/- ont montre que d2-r est l'auto-recepteur qui controle l'activite electrique de ces neurones. La deuxieme partie de ce travail concerne l'etude de la fonction de la proteine sg alpha i2 issue de l'epissage alternatif de l'arnm codant pour g alpha i2. Ce mecanisme remplace les 24 derniers acides amines (aa) de la partie c-terminale de g alpha i2 avec une nouvelle sequence de 35 aa. Sg alpha i2 est localisee au niveau de l'appareil de golgi, tandis que g alpha i2 est localisee sur la membrane plasmique. Des deletions ou des mutations ponctuelles dans la region c-terminale de sg alpha i2 ont montre que un domaine riche en prolines est necessaire pour la localisation de sg alpha i2. De plus, les 35 aa ne sont pas suffisants pour retenir dans le golgi d'autres proteines. Les resultats obtenus suggerent que l'extremite c-terminale ne soit pas le seul domaine responsable de la localisation de sg alpha i2, mais elle specifie plutot l'association a des compartiments cellulaires donnes. La forme constitutivement active de sg alpha i2 n'est plus localisee seulement dans le golgi, mais aussi sur d'autres membranes intracellulaires. Nous avons aussi montre que d2-r interagit avec sg alpha i2. Sg alpha i2 provoque une diminution de la quantite de d2-r a la surface cellulaire par rapport aux cellules n'exprimantes que le recepteur. De plus, nous avons montre que la da engendre une localisation differente de sg alpha i2 et l'augmentation des sites de d2-r a la membrane plasmique. La proteine sg alpha i2 semble donc jouer un role dans le transport de d2-r vers la membrane plasmique.

Divers modèles comportementaux ont été développés ou automatisés et de nouveaux agents pharmacologiques utilisés afin de préciser certains aspects du rôle joué par les transmissions dopaminergiques dans la modulation de l'activité psychomotrice. Les effets de ligands agonistes des récepteurs dopaminergiques D2/D3 ont été comparés sur le modèle de la verticalisation. Le nafadotride, un antagoniste des récepteurs D3 de la dopamine, accroît aux faibles doses les verticalisations spontanées chez la souris et l'activité locomotrice chez des rats habitués à leur environnement. Cette propriété n'est pas partagée par les neuroleptiques habituels. Sur deux modèles animaux d'anxiété originaux, double compartiment noir/blanc et thigmotaxis dans un open-field a ete caractérisée chez la souris un accroissement de l'anxiété lié à une activation des transmissions dopaminergiques. Les caractéristiques de l'action stimulante du modafinil sur la locomotion ont été précisées. Le modafinil n'est pas anxiogène, son caractère non amphétaminique a été démontré. En conclusion, la dopamine semble agir de manière globale sur la motricité, la vigilance et l'anxiété. L'intérêt et la finalité de cette unité fonctionnelle sont discutés.

La dopamine est un neurotransmetteur implique dans de nombreuses maladies (parkinson, schizophrenie). Nous avons isole deux adnc codant pour deux recepteurs d2 identiques a l'exception d'une insertion de 29aa dans la troisieme boucle intracytoplasmique. Ces deux recepteurs sont issus du meme gene par epissage alternatif; ils sont coexprimes dans tous les tissus, la forme longue (d2l) etant majoritaire. Nous avons developpe un systeme au laboratoire pour etudier leur mecanisme de transduction du signal qui nous a permis de montrer que d2l est couple a la proteine g, gi2, alors que d2s ne l'est pas. D'autres etudes ont permis de montrer que cette difference de couplage se repercute sur leur capacite a inhiber l'adenylate cyclase. L'analyse du couplage a l'aide de mutants a permis de montrer que l'insertion de 29aa engendre une modification de la structure secondaire de la boucle cytoplasmique iii, a l'origine de cette difference de couplage. Par ailleurs, la creation de souris transgeniques surexprimant l'une ou l'autre forme du recepteur dans l'hypophyse precise l'importance de ce recepteur dans la regulation de la production de prolactine et revele un role au niveau de la fertilite

L'horloge circadienne commune à tous les êtres vivants est nécessaire pour la régulation d'une multitude de systèmes physiologiques. Chez les mammifères, l'horloge centrale est située dans le noyau suprachiasmatique (NSC). L’horloge est synchronisée par des stimuli externes, dont le plus important est la lumière. Celle-ci est reçue par des cellules rétiniennes ganglionnaires qui transmettent l’information au NSC. Au niveau de la rétine, la dopamine joue un rôle central dans l’adaptation à la lumière et chez les invertébrés, elle agît sur les récepteurs dopaminergiques D2. Les mécanismes moléculaires sous-jacents à l'établissement des rythmes circadiens reposent sur des boucles d'autorégulation négatives. Chez les mammifères, les gènes period (per) et cryptochrome (cry) sont activés par les facteurs CLOCK et BMAL1. Une fois traduits, des complexes PER-CRY rentrent dans le noyau et inhibent la transcription régulée par CLOCK-BMAL1 et donc, leur propre expression. L’objectif de ma thèse a été d’étudier l’effet du récepteur dopaminergique D2 sur l’horloge biologique chez la souris. J’ai découvert que ce récepteur stimule le promoteur du gène mPer1 par l’intermédiaire du complexe CLOCK-BMAL1. Cette activation implique la participation des MAP kinases et une augmentation du recrutement du coactivateur CBP au complexe CLOCK-BMAL1. Vu l’importance de la dopamine au niveau rétinien, l’expression de mPer1 a été analysée dans la rétine de souris sauvages et D2 knock-out (KO). Les résultats ont montré que mPer1 est plus faiblement exprimé dans la rétine des souris D2KO et qu’il est plus fortement induit par la lumière dans la rétine des souris sauvages. En plus, la lumière exerce un effet inhibiteur sur l’activité locomotrice des souris sauvages mais les souris D2KO continuent à être actives. Les résultats indiquent que le récepteur dopaminergique D2 joue un rôle crucial dans les réponses à la lumière et contrôle l’organisation des périodes diurnes et nocturnes chez la souris
Natural selection has favored the evolution of intrinsic time-tracking systems called circadian clocks. In mammals, the central clock is located in the suprachiasmatic nucleus (SCN). The principal cue for resetting the clock is light, provided by day-night cycles. Light signals are perceived by the retinal ganglion cells and photic information is then conveyed to the SCN. In the retina, dopamine (DA) plays a central role in neural adaptation to light. Work done in vertebrates showed that dopaminergic 2 receptor(D2R) could be the receptor mediating DA effects on circadian rhythms. The molecular mechanisms underlying the establishment of biological rhythms comprise interconnected transcriptional-translational feedback loops. In mammals, the Period (Per) genes and the Cryptochrome (Cry) genes are induced by the transcription factors CLOCK and BMAL1. Once PER and CRY proteins have been translated, they form heterodimeric complexes that translocate to the nucleus to inhibit CLOCK: BMAL1-mediated transcription. The aim of my thesis was to study the effect of D2R on the mouse circadian clock. I discovered that D2R is capable of activating mPer1 promoter via the CLOCK:BMAL1 complex. I also demonstrated that D2R effect on mPer1 promoter involves the activation of the MAPK pathway as well as an increased recruitment of the coactivator CBP to CLOCK:BMAL1 complex. Since DA plays a central role in neural adaptation to light, the pattern of mPer1 expression and its light inducibility were analyzed in the retina of wild-type and D2R knock-out (KO) mice. I found that mPer1 levels are downregulated in the eye of D2RKO mice and that mPer1 was induced by light only in the retina of wild-type mice. In addition, light has an inhibitory effect on locomotor activity on wild-type mice whereas D2RKO mice continue to be active. These results indicate that D2R plays a crucial role in mediating the responses to light and controls the organization of daily locomotor activity in the mice

La cellule mélanotrope du lobe intermédiaire de l'hypophyse synthétise une protéine précurseur multifonctionnelle, la proopiomélanocortine (POMC), et sécrète plusieurs peptides biologiquement actifs dérivés de la POMC, tels que l'hormone α-mélanotrope (α-MSH) et la β-endorphine. La sécrétion d'α-MSH est contrôlée par l'hypothalamus qui projette sur le lobe intermédiaire un réseau de fibres nerveuses contenant une panoplie de neurotransmetteurs et neuropeptides. Ces neurohormones modifient, par l'intermédiaire de récepteurs spécifiques, des paramètres métaboliques, ioniques et électriques qui affectent l'activité sécrétoire de la cellule mélanotrope. Le présent mémoire porte sur l'étude, par la technique de patch-clamp, du mécanisme d'action des neurohormones inhibitrices sur l'activité électrique de la cellule mélanotrope. Les résultats montrent que le récepteur dopaminergique de type D2 réduit l'influx calcique nécessaire à la sécrétion suivant trois mécanismes distincts: i) une hyperpolarisation par l'intermédiaire de canaux potassiques insensibles au potentiel, ii) une modification du potentiel d'action par l'augmentation du courant potassique de la rectification retardée et par l'inhibition du courant sodique dépendant du potentiel, et iii) une inhibition directe des canaux calciques de types N et L. Chaque voie de transduction implique une protéine G, tandis que l'adénylyl cyclase et la phospholipase C ne semblent pas être mises en jeu. Le récepteur NPYergique est couplé aux mêmes conductances potassiques, calciques et sodiques, et le récepteur α2-adrénergique hyperpolarise la membrane via un mécanisme similaire. L'ensemble de ces résultats fait l'objet d'une discussion approfondie sur la signification fonctionnelle de la diversité des effecteurs couplés aux récepteurs D2 dopaminergique et NPYergique, et de la redondance des signaux inhibiteurs impliqués dans le contrôle hypothalamique de la cellule mélanotrope

Dans ce travail de thèse, j'ai cherché à comprendre les mécanismes de contrôle des fonctions mnésiques par Rxrγ ainsi que l’implication potentielle de la signalisation dopaminergique dans ces mécanismes. Dans ce cadre, j'ai focalisé mon étude sur les fonctions hippocampiques à différent niveaux. J'ai cherché (1) à identifier les populations cellulaires de l'hippocampe exprimant Rxrγ en utilisant des techniques histologiques(immunohistochimie, hybridation in situ) afin de pouvoir (2) étudier les fonctions électrophysiologiques de ces cellules en utilisant la technique du patch-clamp. Pour comprendre le rôle de Rxrγ dans le contrôle des fonctions autonomes de ces cellules et les conséquences sur le réseau neuronal environnant, j’ai étudié les effets de la perte de fonction chez les souris Rxrγ/.Étant donné que différentes sous régions de l'hippocampe sont impliquées dans différents processus mnésiques, et que notamment le gyrus denté a été associé au processus de pattern separation (Leutgeb et al., 2007), j'ai également (3) cherché à préciser les fonctions mnésiques qui dépendent de l'activité de Rxrγ en réalisant des analyses comportementales chez les souris Rxrγ/. Etant donné que Rxrγ possède une activité transcriptionnelle, entre autre sur le gène du récepteur D2 à la dopamine (Drd2) (Samad et al., 1997), j'ai également (4) étudié la signalisation dopaminergique dans l’hippocampe chez les souris sauvages et les mutants nuls Rxrγ/. Enfin, afin de démontrer la spécificité neuroanatomique et homéostatique du contrôle exercé par Rxrγ sur la mémoire,j’ai procédé à (5) l’inactivation spécifique de Rxrγ dans les hippocampes de souris floxées pour ce gène, au moyen d’un virus AAV exprimant la recombinase Cre
The present thesis work is an attempt to understand the mechanisms of Rxrγ control of memory functions, as well as the potential involvement of dopaminergic signaling in these mecanisms. In this context, I focused my research on hippocampal functions at several distinct levels. The first part of my work (1) aimed at defining the hippocampal cell populations expressing Rxrγ using various histological techniques (immunohistochemistry, in situhybridization) in order to (2) study the electrophysiological functions of these cells using invitro patch-clamp.To identify the role of Rxrγ in the control of cell autonomous functions, as well as the consequences on the surrounding network, I have studied the effects of its loss of function in Rxrγ/mice.As the different subregions of the hippocampus are implicated indistinct aspects of learning and memory, and in particular the dentate gyrus being associated with pattern separation (Leutgeb et al., 2007), I have also tried to dissect the mnemonic processes that rely on Rxrγ activity by performing behavioral analyses of Rxrγ/mice. Considering the transcriptional activities of Rxrγ on Drd2, I have also (4) studied dopaminergic signaling in the hippocampus of wild type and Rxrγ null mutant mice. Finally, to demonstrate the neuroanatomical and homeostatic specificity of Rxrγ control on memory, I performed (5) specific inactivations of Rxrγ in hippocampi of conditional mutant mice that possessed floxed Rxrγ, using AAV vectors expressing recombinase Cre

Rxry est l’un des récepteurs nucléaires impliqués dans la signalisation à l’acide rétinoïque. L’ablation de Rxry chez les souris provoque le développement de comportements de type dépressifs - désespoir et d’anhédonie. De tels déficits pouvaient être normalisés par des anti-dépresseurs tels que la fluoxetine, suggérant donc l’importance de telles données pour la recherche sur la dépression.Nous avons trouvé que le NAcSh est une structure impliquée dans le contrôle par Rxry des comportements motivés étant donné que la ré-expression de Rxry dans cette structure par le virus normalise les déficits comportementaux chez les souris Rxry-/-. Nous avons démontré que le récepteur Drd2 qui est sous-exprimé dans le NAcSh des souris Rxry-/- est nécessaire dans le contrôle des comportements affectifs étant donné que le blocage des activités du Drd2 par infusion de raclopride dans le NAcSh empêche le rétablissement du phénotype Rxry-/- par le virus AAV2-RxryCette observation est étayée par le rétablissement fonctionnel des déficits comportementaux par injection de virus ou traitement à la fluoxetine qui augmentent l’expression du Drd2 dans le NAcSh chez les souris Rxry-/-. Ces données sont la première démonstration que les récepteurs aux rétinoides sont impliqués dans le contrôle des comportements affectifs chez la souris.Nous avons observé que l’ablation de Rxry provoquent une hyperactivité du NAcSh. Nous avons observé des phénomènes similaires dans un modèle de stresse par défaite sociale. L’existence de telle corrélation dans deux modèles animaux distincts de comportements dépressifs suggère que l’hyperactivité du NacSh pourrait être un phénomène commun sous-tendant la dépression
Rxry is one of nuclear receptors involved in retinoic acid signalling. Ablation of this receptor in mice leads to development of depressive-like behaviours - despair and anhedonia. Importantly, such deficits could be normalized by antidepressant, fluoxetine chronic treatment, suggesting thus the relevance of such data for research into depression. We identified that NAcSh is a key structure implicated in Rxry control of motivated behaviours as virus mediated re-expression of Rxry in this brain region normalized behavioural deficits of Rxry-/- mice. We demonstrated that dopaminergic D2 receptor – Drd2, which is underexpressed in the NAcSh of Rxry-/- mice is necessary for Rxry control of affective behaviours since blocking of Drd2 activities by infusion of raclopride into the NAcSh prevented AAV2-Rxry mediated rescue of Rxry-/- phenotype. This observation was further supported by functional rescue of behavioral deficits by virus mediated or chronic fluoxetine treatment increase of Drd2 expression in the NAcSh of Rxry-/- mice. Such data provide the first evidence that retinoid receptors are implicated in the control of affective behaviours in mice.We also identified that molecular changes caused by Rxry ablation lead to hyperactivity of the NAcSh. Importantly, we observed similar phenomenon in etiologically different model of depression – social defeat stress model. Existence of such correlation in two distinct animal models of depressive behaviours, suggests that NAcSh hyperactivity might be a common phenomenon underlying depression

Le role de la dopamine (da) interagissant avec les recepteurs de type d1 et d2 dans la regulation des neurones striataux a ete analyse chez le rat. Les taux d'arnm codant pour la preproenkephaline (ppe) et la glutamique acide decarboxylase (gad#6#7) ont ete mesures par les techniques de northern-blot et d'hybridation in situ, dans le striatum dorsal et ventral pris separement. Le blocage des r-d1 induit une diminution des arnm-ppe et gad#6#7 dans le striatum dorsal uniquement. La coadministration d'un antagoniste d1 et d'un agoniste d2 renforce ces effets dans le striatum dorsal et diminue les taux d'arnm-ppe et gad#6#7 dans le striatum ventral. L'administration chronique des neuroleptiques, sulpiride et haloperidol (bloquants des r-d2) produit a l'inverse des augmentations des arnm-ppe et gad#6#7 dans le striatum dorsal. L'etude au niveau cellulaire (apres hybridation in situ) de ces regulations indique que les arnm-ppe augmentent dans 50% des neurones striataux, et que les arnm-gad#6#7 augmentent dans tous les neurones striataux. Dans le striatum ventral les arnm-ppe et gad#6#7 sont distribues selon un gradient rosto-caudal et medio-lateral (correspondant au core et au shell). Seuls les arnm-ppe sont regules (partie posterieure de la structure) apres injection d'haloperidol. Parallelement, la mesure de l'activite enzymatique de la gad a ete realisee dans le striatum et ses structures de projection (globus pallidus externe et substance noire reticulee). Cette mesure revele une augmentation du v#m#a#x dans les structures de projection et pas de modification dans le striatum. Par ailleurs, les injections chroniques de nicotine augmentent les taux d'arnm-ppe dans le striatum dorsal et le striatum ventral sans affecter les taux d'arnm-gad#6#7

Le vieillissement des réflexes optocinétiques et vestibulo-oculaire chez le rat est caracterisé par un déficit fonctionnel progressif avec une amplitude des réponses irréguliere et des gains faibles. L'étude anatomique montre que les fibres du tratractus optique perdent leur organisation et la myéline est interrompue fréquement. Parallèlement, l'étude biochimique révèle une baisse du taux d'Hyaluronane localisé autour des étranglements de Ranvier du nerf optique et des flocculi. La plasticité après labyrinthectomie unilatérale ne présente pas d'asymétrie de l'activité acétylcholinestérasique des noyaux vestibulaires. Le taux élevé de peptides de dégradation d'élastine, observé dans des cas pathologiques associés au vieillissement est reproduit chez des rats jeunes adultes. Les troubles fonctionnels et biochimiques sont les mêmes que lors du vieillissement. L'administration d'un agoniste dopaminergique D2, le piribédil, diminue les déficits fonctionnels des rats âgés. Il pourrait ainsi compenser les troubles de la neurotransmission dopaminergique. Les déficits fonctionnels liés à l'âge, sont donc le résultat d'une atteinte centrale anatomique biochimique et métabolique des voies visuelles et vestibulaires, avec perte de la plasticité. Il semble possible d'accélérer artificiellement le vieillissement des réflexes visuo-vestibulaires.

De nombreuses pathologies psychiatriques, telles que la schizophrénie, les troubles bipolaires ou la dépression majeure, bien que très différentes, ont en commun une dysfonction du système de récompense et de motivation en lien avec une altération de la transmission dopaminergique. Par ailleurs, ces pathologies s’accompagnent de modifications du métabolisme lipidique et en particulier d’une diminution des taux en acide docosahexaenoic (DHA), le principal acide gras polyinsaturé (AGPI) n-3 dans le système nerveux central. Cependant, bien que certaines études cliniques décrivent des effets bénéfiques de supplémentations en AGPI n-3 sur certains symptômes psychiatriques, ces résultats restent controversés, et l’implication de la modification du statut lipidique dans l’étiologie de ces pathologies reste très peu étudiée. Le but de ce travail a été d’établir s’il existe un lien causal entre une déficience en AGPI n-3 et certains endophénotypes neurobiologiques et comportementaux caractéristiques de pathologies psychiatriques. En particulier, nous avons fait l’hypothèse que la déficience en AGPI n-3 pourrait conduire à un dysfonctionnement de la transmission dopaminergique mésolimbique. Dans cette étude, des tâches de conditionnement opérant chez la souris nous ont permis de mettre en évidence un déficit motivationnel à l’âge adulte induit par une déficience développementale en AGPI n-3 qui est partiellement prévenu par une supplémentation en AGPI n-3 à la naissance, mais pas au sevrage. Ce déficit motivationnel s’accompagne d’une altération de la transmission dopaminergique comme le suggère la réduction de la sensibilité au psychostimulant, l’amphétamine. Plus précisément, nous avons pu montrer que la déficience en AGPI n-3 conduit à une dysfonction des propriétés électrophysiologiques des neurones épineux moyens (medium spinyneurons ou MSN) dans le noyau accumbens (NAc), population neuronale centrale pour la modulation de la motivation. En effet la carence en AGPI n-3 induit une réduction de l’excitabilité des MSNs de la voie directe (dMSNs) qui expriment le récepteur dopaminergique de type D1, associée à une augmentation de la transmission inhibitrice reçue par ces neurones. Ces modifications sont restaurées par l’application de l’agoniste des récepteurs dopaminergiques D2 (RD2), le quinpirole. Ces données nous ont amené à faire l’hypothèse que la diminution d’excitabilité des dMSNs sous déficience en AGPI n-3 résulte de l’augmentation de la transmission GABA issue des MSNs de la voie indirecte (iMSNs) exprimant le RD2. En accord avec ces résultats, par utilisation d’un transgène Cre-dépendant permettant l’expression de l’acide gras désaturase FAT1, nous démontrons que la normalisation des taux d’AGPI dans les iMSN sélectivement, est suffisante pour restaurer les propriétés électrophysiologiques des dMSNs. Par ailleurs, l’expression de la FAT1 dans les neurones exprimant le D2R – mais pas ceux exprimant le D1R - est suffisante pour normaliser le déficit motivationnel en situation de carence. Nos résultats montrent donc un lien causal entre des modifications de taux d’AGPI dans une sous-population neuronale spécifique et une altération comportementale. Par ailleurs, notre étude suggère que la diminution des taux d’AGPI décrite dans plusieurs pathologies psychiatriques pourrait directement participer à l’expression de certains symptômes tels que l’avolition ou l’apathie
Various, though distinct psychiatric disorders, such as Schizophrenia, bipolar disorder or major depression are associated with a dysfunction of the reward system linked to an alteration of dopamine transmission. Furthermore, these pathologies are also accompanied by changes in lipid metabolism and in particular a decrease in the brain content of docosahexaenoic acid (DHA), the main n-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA) in the nervous system. However, despite that n-3 PUFA supplementation seems to improve or prevent some psychiatric symptoms, these results are still controversial and the implication of brain lipid composition in the etiology of psychiatric endophenotypes has been overlooked. The aim of this study was to investigate a potential causal link between n-3 PUFA deficiency and common neurobiological and behavioral endophenotypes of psychiatric disorders. In particular, the hypothesis was that n-3 PUFA deficiency could lead to dysfunctions of mesolimbic dopamine transmission and associated behaviors. Using operant conditioning tasks in mice, we showed that developmental n-3 PUFA deficiency leads to a motivational deficit at adulthood, that is partially reversed by n-3 PUFA supplementation starting at birth, but not at weaning. This motivational deficit was associated with an alteration of dopaminergic transmission as revealed by the reduced sensitivity to the psychostimulant amphetamine. More precisely, we showed that n-3 PUFA deficiency leads to alterations in electrophysiological properties of medium spiny neurons (MSNs) in the nucleus accumbens (NAc), main actors in motivational processes. Indeed, MSNs from the direct pathway (dMSNs), that express dopaminergic D1 receptors, displayed a decrease in neuronal excitability in parallel with an increase of inhibitory input onto these neurons. These alterations were reversed by the dopaminergic D2 receptor (D2R) agonist quinpirole. These data led us to hypothesize that the decreased dMSN excitability induced by n-3 PUFA deficiency could result from an increase of the inhibitory input of MSNs from the indirect pathway (iMSNs that expresses D2R), called lateral inhibition. Accordingly, using a transgenic approach that allows the expression of the fatty acid desaturase FAT1 in a credependent manner, we showed that rescuing appropriate PUFA levels in D2R-expressing neurons selectively (including iMSNs), was sufficient to reverse alterations in electrophysiological properties of MSNs induced by n-3 PUFA deficiency. Moreover, the selective expression of FAT1 in D2-expressing neurons – but not in D1-expressing neurons – reversed the motivational deficit observed in n-3 PUFA deficient mice. We demonstrated the existence of a causal link between modifications in PUFA levels in a discrete neuronal population and behavioral alterations. Overall, this study suggests that altered PUFA levels, observed in some psychiatric disorders, could directly participate in the development of symptoms such as avolition or apathy