Synthese et role de la melatonine dans la glande de harder des rongeurs

par YASMINA DJERIDANE

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Paul Pévet.

Soutenue en 1999

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    La glande de harder est un organe orbitaire constitue d'unites secretoires tubuloalveolaires, generalement composees de 2 types de cellules epitheliales discernables par la taille de leurs vacuoles lipidiques (type i, caracterise par de petites vacuoles ; type ii, caracterise par de grandes vacuoles). La fonction exacte de la glande de harder est encore hypothetique. Neanmoins elle apparait etre une source potentielle de melatonine. Le but de ce travail a ete d'une part d'etablir formellement la capacite de synthese de melatonine par la glande de harder, et d'autre part d'etudier le role possible de la melatonine produite par la glande de harder, et ce chez 3 especes de rongeurs : le rat wistar, le hamster syrien et le hamster siberien. Au moyen d'un systeme in vitro de perifusion d'organe, nous avons demontre que la glande de harder des 3 especes de rongeurs libere de la melatonine dans le milieu de perifusion. Cette secretion de melatonine est stimulee par l'addition de tryptophane, substrat initial pour la synthese de melatonine, et est inhibee par la para-chlorophenylalanine, inhibiteur de la tryptophane hydroxylase (enzyme limitante pour la synthese de serotonine). Chez des animaux prealablement pinealectomises, la cinetique de secretion et la quantite totale de melatonine produite par la glande de harder sont identiques a celles d'animaux temoins. Ces resultats indiquent que la melatonine presente dans la glande de harder n'est pas originaire de la glande pineale mais est synthetisee par la glande de harder. Contrairement a ce qui a ete decrit pour la glande pineale de rat, ni l'isoproterenol, agoniste -adrenergique, ni le dbampc, analogue de l'ampc, ne sont capables de stimuler la synthese et la secretion de melatonine. Ces resultats suggerent que dans la glande de harder la synthese de la melatonine serait regulee d'une maniere differente de la glande pineale, du moins chez le rat. Nous avons ensuite verifie si la synthese de melatonine dans les conditions in vivo est rythmique. Pour cela, nous avons analyse les activites des enzymes de synthese de la melatonine, la n-acetyltransferase (nat) et l'hydroxyindole-o-methyltransferase (hiomt), ainsi que le contenu en melatonine de la glande de harder de hamster siberien au cours du nycthemere. L'activite de l'hiomt et les concentrations de melatonine presentent un rythme nycthemeral avec un pic detecte 1 heure apres le debut de la phase lumineuse, alors que la nat ne presente pas de variations d'activite au cours de la periode de 24 heures. Une correlation etroite est observee entre les concentrations de melatonine et l'activite de l'hiomt, suggerant que cette enzyme serait limitante pour la synthese de melatonine dans cet organe. Lorsque la nuit est prolongee de 4 heures, le jour de la prolongation le pic d'activite de l'hiomt et le pic de melatonine sont deplaces 1 heure apres le debut de la phase lumineuse, suggerant qu'il s'agit d'un effet direct de la lumiere. Ceci est conforte par le fait qu'un creneau lumineux d'1 heure applique, soit pendant le jour subjectif, soit pendant la nuit subjective, chez des animaux maintenus en obscurite constante, induit un pic d'activite de l'hiomt et un pic de melatonine. L'ensemble de ces resultats suggere que c'est le signal lumineux qui affecte la synthese de la melatonine dans la glande de harder du hamster siberien. Afin de determiner le ou les type(s) de cellule(s) implique(s) dans la synthese de melatonine dans la glande de harder, nous avons cherche a detecter la tryptophane hydroxylase (enzyme limitante pour la synthese de serotonine) et la serotonine (precurseur de la melatonine), par les techniques d'immunohistochimie, in vivo et in vitro. Ces 2 marqueurs antigeniques chez les 3 especes de rongeurs, ne sont presents que dans les cellules de type i, indiquant que la synthese des indoles est restreinte a ce type cellulaire. Un travail realise precedemment dans notre laboratoire, avait montre qu'une perfusion a long-terme de melatonine chez des hamsters siberiens pinealectomises induisait une hypertrophie des glandes de harder ainsi qu'une augmentation des concentrations de melatonine dans ces structures suggerant qu'elles seraient des organes cibles de la melatonine exogene. Afin de verifier cette hypothese, nous avons duplique ce protocole experimental et determine l'effet de la melatonine exogene perfusee (8 h/jour avec un debit de 15 l/h) a long-terme (15 semaines) sur l'activite des enzymes de synthese de la melatonine, la nat et l'hiomt et sur le contenu en melatonine de la glande de harder de ces animaux. Les resultats obtenus montrent que la perfusion a long-terme de melatonine induit une augmentation significative de la concentration de melatonine et de l'activite de l'hiomt, mais n'affecte pas l'activite de la nat. Ces resultats montrent que la melatonine exogene module la synthese endogene de melatonine par la glande de harder et suggerent que la melatonine harderienne puisse presenter un role local (autocrine et/ou paracrine) dans cette structure.

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  • Détails : 172 p.
  • Annexes : 208 ref.

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