Résultats et Discussion

Partie 1 : Effets du stress de contention, des modulateurs pharmacologiques

(Agomélatine, Venlafaxine) et de l’activité de roue volontaire chez des rats mâles

Expérience 1 :

Dans le groupe des animaux stressés, un stress de contention pendant 1 et 4 semaines induisait une anxiété plus élevée qu’un stress de contention pendant 8 semaines dans les tests EPM, ETM et OFT. Les animaux soumis pendant 1 semaine au stress exhibaient des comportements anxieux forts. Cependant, un stress d’une semaine stimulait la mémoire spatiale dans le test MWM. Les rats stressés pendant 4 semaines présentaient des comportements anxieux et dépressifs, ainsi que des perturbations de la mémoire, en parallèle avec une augmentation des taux de corticostérone dans le sang et les urines. De plus, le stress pendant 4 semaines

augmentait l’expression du NET et du 5-HT2c dans le locus coeruleus et dans l’amygdale, et diminuait l’expression hypothalamique du GR. Ces résultats indiquent une perturbation du rétrocontrôle de l’axe HPS (Smith & Vale 2006). L’augmentation de l’expression du NET et du 5-HT2C dans le cerveau antérieur et le locus coeruleus pourrait causer des comportements liés au stress (Kimura et al. 2009, Chen et al. 2012). Cependant, un stress de 8 semaines induisait moins de comportements liés au stress dans les tests comportementaux. Un stress d’une telle durée pourrait induire des adaptations compensatoires (Dhabar et al. 1997). Ces résultats montrent qu’un stress de 4 semaines est suffisant pour induire de l’anxiété et de la dépression, ainsi que des perturbations de la mémoire. Nous avons donc utilisé ce protocole de stress de 4 semaines pour la suite de nos études.

Tableau 2. Cinétique des changements comportementaux et biochimiques après un

stress de contention pendant 1, 4 ou 8 semaines chez le rat male.

Paramètre Stress 1 semaine Stress 4 semaines Stress 8 semaines

Anxiété EPM    ETM    OFT    Dépression % Préférence Sucrose   à la deuxième semaine de stress  à la deuxième semaine de stress  de la 5ème à la 8ème semaine de stress FST    Apprentissage MWM    Mémoire MWM/NOR    Locomotion EPM/OFT   

BDNF  dans le PAG   dans la VTA

GR  dans

l’hypothalamus  dans

l’hippocampe 

NET   dans le LC 

SERT  dans la VTA   dans

l’hippocampe

5-HT2C  dans l’amygdale  dans l’amygdale,

 dans le PAG

 dans le LC,  dans la VTA LC locus coeruleus, PAG gris périacquéducal, VTA aire tegmentale ventrale

Expérience 2 :

L’activité de roue volontaire a induit une réduction du poids corporel et une augmentation du poids sec du cœur autant chez les rats contrôles que chez les rats stressés. La présence d’une hypertrophie cardiaque indique le succès du protocole d’exercice physique aérobique comme montré précédemment par Wang et al. (2010) et Lapmanee et al. (2013). L’exercice physique volontaire a aussi augmenté le poids des glandes surrénales sans changement des niveaux de corticostérone sériques chez les rats non-stressés. Ceci est en accord avec une étude précédente qui a montrée que 4 semaines d’activité de roue volontaire n’avaient aucun effet sur les niveaux de corticostérone circulante, que ce soit au niveau basal ou au niveau maximal du rythme circadien chez le rat mâle (Fedicu et al. 2006). De plus, l’activité de roue volontaire à diminué les niveaux du NET, du SERT et du 5-HT2C dans le circuit de la récompense dans le système nerveux central (p.ex. locus coeruleus, aire tegmentale ventrale, raphé dorsal, gris périacquéducal et noyau accumbens). La combinaison du stress avec l’exercice physique volontaire a partiellement diminué le niveau basal de corticostérone, a augmenté le niveau de BDNF dans l’hippocampe et réduit le récepteur MC2R dans la surrénale et le récepteur 5-HT2C dans le cortex frontal. Ces résultats suggèrent que l’exercice physique volontaire peut réduire l’effet négatif du stress chronique en modulant l’activité sympathique de l’axe HPS tant au niveau central qu’au niveau périphérique, ce qui par conséquent a réduit la sécrétion de corticostérone (Droste et al. 2007, Patki et al. 2014).

Tableau 3. Changements comportementaux et biochimiques chez des rats mâles

contrôles ou après 4 semaines d’activité de roue volontaire et / ou soumis pendant 4 semaines à un stress de contention.

Paramètre Exercice

vs contrôle vs contrôle ^{Stress Stress + Exercice} vs stress

Dépression % Préférence Sucrose    Corticostérone sérique    BDNF  dans le NA  dans l’hippocampe et le septum  dans l’hippocampe et le septum,  dans le NA GR   dans l’hippocampe 

Paramètre Exercice vs contrôle Stress vs contrôle Stress + Exercice vs stress NET  dans le LC et la VTA  dans le LC,  dans le PAG  dans le LC

SERT  dans le septum  dans

l’hippocampe et le DR

 dans la VTA

5-HT2CR  dans le DR, le

PAG, et le NA  dans l’amygdale  dans le PFC

DR raphé dorsal, LC locus coeruleus, NA noyau accumbens, PAG gris périacquéducal, PFC cortex préfrontal, VTA aire tegmentale ventrale

Expérience 3 :

L’agomélatine, la venlafaxine et l’exercice volontaire de roue peuvent prévenir les comportements anxieux et les perturbations de la mémoire. Les prétraitements par l’agomélatine, la venlafaxine ou l’exercice volontaire n’ont pas changé le poids des surrénales, mais les niveaux de corticostérone sérique chez les animaux traités à l’agomélatine étaient plus élevés que ceux d’animaux contrôles sans exercice de roue et traités uniquement avec le véhicule. Les rats traités par l’agomélatine et la venlafaxine étaient sensible aux niveaux élevés de corticostérone de manière prolongée, ce qui a résulté en une diminution du SERT, du NET, du BDNF et du GR dans les régions contribuant aux réponses autonomiques et comportementales, p.ex. le septum, le locus coeruleus, le gris périacquéducal et l’hippocampe. La venlafaxine et l’activité volontaire de roue ont significativement augmenté les niveaux de BDNF chez des rats stressés. Il est donc possible que les prétraitements par l’agomélatine, la venlafaxine et l’exercice physique volontaire puissent normaliser et coordonner la balance des glucocorticoïdes et du métabolisme des neurotransmetteurs, et induire des adaptations au long terme de la neurotransmission monoaminergique et même de la neurogenèse dans le cerveau (Cotman & Berchtold 2002, Dagyte et al. 2010, Huang et al. 2014), adaptations qui ont été maintenues pendant l’intégralité de la période de stress.

Table 4. Changements comportementaux et biochimiques chez des rats prétraités

pendant 4 semaines avec de l’agomélatine, de la venlafaxine ou de l’exercice volontaire de roue, et soumis après pendant 4 semaines à un stress de contention.

Paramètre Agomélatine Venlafaxine Exercice

Anxiété EPM    ETM    OFT    Dépression % Préférence sucrose    FST    Apprentissage MWM    Mémoire MWM/NOR    Locomotion EPM/OFT    Corticostérone sérique    BDNF  dans le LC  dans l’hippocampe,  dans le septum  dans l’hippocampe GR   dans l’hippocampe 

NET  dans le PAG  dans

l’hippocampe et le PAG

 dans l’hippocampe et

le LC

SERT  dans le septum dans le septum 

5-HT2CR   

LC locus coeruleus, PAG gris périacquéducal

Partie II : Caractérisation des cellules exprimant les récepteurs MT1 ou MT2 dans le

cerveau de souris rapportrices LacZ knock-in : Identification de sites d’action potentiels de l’Agomélatine dans des structures impliquées dans le stress