Prenatal stress in rat, an animal model of depression : brain plasticity, circadian disorders and new antidepressants

par Angela Giovine

Thèse de doctorat en Biologie et Santé.Neuroscience

Soutenue le 03-03-2010

à Lille 1 en cotutelle avec l'Università cattolica del Sacro Cuore (Milan, Italie) .

  • Titre traduit

    Le stress prénatal chez le rat comme modèle de dépression : plasticité cérébrale, antidépresseurs et désordres circadiens


  • Résumé

    Le développement d'un individu se fait sous l’influence de son patrimoine génétique et de facteurs épigénétiques. Ainsi des perturbations environnementales précoces telles qu’une exposition accrue aux glucocorticoïdes maternels pourraient favoriser et programmer l’émergence de désordres physiologiques et comportementaux à l’age adulte. Chez le rat, un stress prénatal (PRS, stress de contention chronique chez la mère gestante) modifie de manière permanente l’activité de l’axe corticotrope de la descendance, il induit, également, une réduction de la neuroplasticité tout au long de la vie de l’animal ainsi que des perturbations durables sur le plan comportemental. Celles ci seraient associées à des perturbations neurologiques et endocrines similaires à celles observées au cours de la dépression chez l’Homme. BUT DE LA THESE etait de caracteriser le phenotype des rats PRS au niveau des rythmes circadiens (activité locomotrice et cycle veille-sommeil) et la neuroplasticité hippocampique ainsi que d’évaluer la modulation pharmacologique des altérations induites par le PRS à travers deux types d’antidepresseurs. Les rats PRS montrent une avance de phase du rythme circadien d’activité locomotrice ainsi qu’une fragmentation importante du cycle veille sommeil par rapport aux animaux contrôles. De façon générale le PRS induit une réduction de la neurogénèse hippocampique et de la neuroplasticité. Nous avons pu verifier la validité predictive du modèle PRS dans sa réponse aux antidépresseurs. Certaines des alterations comportementales ainsi que toutes les alterations de la plasticité cerebrale que nous avons observées peuvent être réduites par differentes classes d’antidepresseurs.Ces résultats font du modèle de stress prénatal de contention un modèle intéressant de programmation précoce des maladies de l’adulte pour étudier la relation entre un dysfonctionnement de l’axe corticotrope et certaines altérations comportementales et neurologiques.


  • Résumé

    It is recognized that exposure to an adverse environment during foetal period may have lifelong programming effects on different body functions with a considerable impact on disease susceptibility. The stressors occurring during pregnancy can impair biological and behavioural response to stress during adulthood. Prenatal restraint stress (PRS) in rat is a well-documented model of early stress known to induce long-term neurobiological and behavioural alterations and it is a validated model to study anxiety and depression like-behaviours. This work tries both to better characterise the phenotype of PRS rats in regard to circadian rhythms (locomotor activity and sleep/wake cycle) and hippocampal neuroplasticity and to test the capability of two antidepressants to reverse the alterations induced by PRS.Significant phase advances in circadian rhythms of locomotor activity were observed in PRS rats compared to controls, also after an abrupt shift of L/D cycle. The sleep/wake cycle of PRS was significantly more erratic and fragmented compared to controls. Brain plasticity (hippocampal neurogenesis, mGlu receptors expression, protein expression) was reduced by PRS. However antidepressants treatment was able to reverse the PRS abnormalities and to back to the level of the control group the parameters considered. Those observations both reinforce the idea of a general homeostatic dysfunction in animals exposed to prenatal stressful events that might partially explain some of their abnormal hormonal/behavioural response to stress and could increase the comprehension of the mechanisms underlying the long-term effects of early life manipulations.


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