Effets bénéfiques des aliments hautement palatable sur les adversités comportementales et neurales induites par l'expérience du stress chez les jeunes rats (2015)

Int J Biol Sci. 2015; 11 (10): 1150 – 1159.

Publié en ligne 2015 Aug 1. est ce que je:  10.7150 / ijbs.12044

PMCID: PMC4551751

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Abstrait

Cette étude a examiné les effets des aliments très appétissants pendant l'adolescence sur les perturbations psycho-émotionnelles et neurales causées par le stress subi au début de la vie chez les rats femelles. Les chiots femelles Sprague-Dawley ont été séparés de la mère chaque jour pendant les deux premières semaines de leur naissance (MS) ou laissés à l'abandon (NH). La moitié des femmes atteintes de SEP ont reçu un accès gratuit aux biscuits au chocolat en plus de ad libitum Chow de la journée postnatale 28. Les chiots ont été soumis aux tests comportementaux au début de l'âge adulte. La réponse plasmatique de la corticostérone au stress aigu, aux taux de ΔFosB et de facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) dans les régions du cerveau ont été analysés. L'apport calorique total et le gain de poids corporel pendant toute la période expérimentale ne différaient pas d'un groupe expérimental à l'autre. L'accès aux biscuits pendant l'adolescence et les jeunes a amélioré les comportements analogues à l'anxiété / à la dépression grâce à l'expérience de la SP. L'expression de ΔFosB était diminuée, mais le BDNF était augmenté dans le noyau accumbens des femelles atteintes de MS, et l'expression de ΔFosB était normalisée et le BDNF était davantage augmenté après l'accès au cookie. La réponse de la corticostérone au stress aigu a été émoussée par l’expérience de la SP et l’accès aux cookies ne l’a pas améliorée. Les résultats suggèrent que l'accès aux cookies pendant l'adolescence améliore les perturbations psycho-émotionnelles des femmes atteintes de SEP, et que l'expression de ΔFosB et / ou de BDNF dans le noyau accumbens pourrait jouer un rôle dans les mécanismes neuronaux sous-jacents.

Mots clés: Stress au début de la vie, nourriture très agréable au goût, Noyau accumbens, femelle

Introduction

De plus en plus de preuves démontrent que des manipulations alimentaires identiques peuvent avoir des réponses divergentes entre les sexes. Au niveau moléculaire, il a été démontré qu'il existe des réponses sexuellement dimorphes du transcriptome de l'hippocampe chez des rats mâles et femelles exposés au même régime alimentaire. 1. Au niveau métabolique / neuroendocrinien, les rats femelles présentent différentes réponses neuropeptidiques hypothalamiques à un régime alimentaire prolongé riche en graisses 2 et une plus grande capacité que les hommes pour compenser un afflux important de lipides 3. Les femmes adultes nourries de graisse à court terme ont une diminution des niveaux d'ARNm des récepteurs des glucocorticoïdes dans l'hippocampe et leur axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA) réagit différemment des hommes à un stress ultérieur 4, 5. Au niveau comportemental, l'exposition à court terme de rats adultes au régime gras réduit l'anxiété et augmente l'exploration chez les mâles, alors qu'elle a l'effet inverse chez les femelles. 6. La puberté est une période de développement cruciale caractérisée par une plasticité endocrinienne accrue et des modifications de la réactivité au stress. 7. Des études ont suggéré que les régimes riches en graisses post-sevrage pouvaient modifier l'activité de l'axe HPA basal et les réponses endocriniennes à un stress aigu en affectant à la fois le stress et les médiateurs métaboliques de manière sexuellement dimorphique 8, 9. Nous avons déjà constaté que la consommation prolongée d'aliments très appétants pendant l'adolescence augmente les comportements analogues à l'anxiété et à la dépression chez les rats mâles, mais pas chez les rats femelles.s 10. La consommation prolongée d'une diète de cafétéria riche en matières grasses (% de matières grasses dans 32) a amélioré les troubles comportementaux chez les rats mâles et femelles soumis à un protocole de séparation maternelle similaire à celui utilisé dans cette étude, avec des effets bénéfiques plus importants chez les mâles 11. Les adversités comportementales et neuroendocriniennes observées chez nos rates MS 12 semblait différer de ceux chez les rats MS mâles 13, 14.

Dans notre précédente étude, accès prolongé à des aliments très appétissants, régime pauvre en gras (~ 21% en gras) 6, 15, au cours de l'adolescence et de la jeunesse, a amélioré certains symptômes liés à l'anxiété et le dysfonctionnement de l'axe HPA chez des rats SEP mâles 14. Des études ont suggéré que la modulation de la fonction de l'axe du stress est impliquée dans les comportements émotionnels positifs d'un régime très agréable au goût. C'est; l'exposition à un régime hautement préféré riche en matières grasses a été suggérée pour réduire la sensibilité au stress 16; les personnes proposées avec une nourriture très savoureuse avaient des émotions plus agréables telles que la satisfaction, le plaisir et le désir 17 et la consommation d'aliments au goût agréable ont diminué les réactions sympathiques à la suite de stress psychologiques et immunologiques 18, niveaux d'hormones de stress après contention 19 et comportements angoissants lors du test de labyrinthe élevé chez le rat 20. Cependant, dans cette étude, le régime modéré en matières grasses (~ 21% en matières grasses) pendant l'adolescence et les jeunes n'améliorait pas le dysfonctionnement de l'axe HPA chez les femmes atteintes de SEP, bien qu'il améliorât non seulement les comportements anxieux, mais aussi ceux de la dépression.

Afin d'étudier les mécanismes neuronaux sous-jacents à l'effet psycho-émotionnel de l'accès au régime très agréable au goût chez nos femmes atteintes de SEP, nous avons examiné les taux de facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) et de ΔFosB dans le noyau accumbens (NAc). La NAc, structure baso-cérébrale antérieure constituant une voie dopaminergique mésolimbique, joue un rôle dans la récompense, la motivation et le renforcement 21. Le développement de l'anhédonie, symptôme central du trouble dépressif majeur, a été attribué au dysfonctionnement de la voie de la récompense, dans lequel le NAc joue un rôle central. 22, 23. Les neurones NAc sont activés en réponse au paradigme du stress comportemental 24, 25et ont été impliqués dans des troubles anxieux 26, 27. L'activité dopaminergique mésolimbique et l'activation des neurones NAc induite par le stress ont été émoussées chez nos rats mâles atteints de SEP, qui ont présenté des comportements analogues à ceux de l'anxiété et de la dépression. 13, 28. Il a été suggéré que le BDNF serait impliqué dans l’alimentation hédonique via la modulation du système dopaminergique mésolimbique 29, 30et l'exposition à un régime appétissant ont augmenté les taux de BDNF et de ΔFosB, ainsi que la liaison du récepteur de la dopamine D1 au NAc 16, 31, 32.

Matériels et méthodes

Animaux

Des rats Sprague-Dawley ont été achetés (Samtako Bio, Osan, Corée) et soignés dans une zone de barrière exempte de tout agent pathogène avec un contrôle constant de la température (22 ± 1 ®), de l'humidité (55%) et d'un taux de 12 / 12 élevé cycle lumière / obscurité (allumé sous 07: 00 AM). Des aliments de laboratoire standard (Purina Rodent Chow, Purina Co., Séoul, Corée) et de l'eau purifiée filtrée sur membrane étaient disponibles. ad libitum. Les animaux ont été traités conformément à la directive concernant les expériences sur les animaux, 2000, éditée par l'Académie coréenne des sciences médicales, conformément aux directives des NIH sur le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire, révisées 1996. Toutes les expériences sur des animaux ont été approuvées par le Comité pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire de l'Université nationale de Séoul.

protocole experimental

Des femelles nullipares et des reproducteurs confirmés ont été utilisés pour la reproduction dans le laboratoire de l'animalerie, et les petits ont été élevés de manière contrôlée pour minimiser et normaliser la stimulation environnementale indésirable de in utero la vie. Douze heures après la confirmation de l'accouchement [jour après la naissance (JNP) 1], les chiots ont été manipulés comme décrit précédemment. 13, 14, 33 - 35. Chaque portée a été attribuée soit pour le groupe de séparation maternelle (MS), soit pour le groupe non manipulé (NH). Les chiots MS ont été retirés de leur mère et de leur cage d'origine et placés étroitement ensemble dans une nouvelle cage recouverte de copeaux de bois (Aspen rasage, Animal JS Bedding, Cheongyang, Corée) de 9 h à 00 h, puis sont rentrés chez eux. cage et barrage. Aucun traitement supplémentaire pour garder les chiots au chaud pendant la période de séparation n'a été offert. La SEP a été réalisée quotidiennement du PND 12 au 00, puis les petits ont été laissés avec leur mère intacte jusqu'au sevrage sur le PND 1. Le groupe NH est resté non perturbé jusqu'au sevrage, sauf pour le nettoyage de la cage de routine effectué deux fois par semaine. Le jour du sevrage, 14 chiots femelles NH et 22 MS ont été sélectionnés au hasard dans chaque portée NH ou MS, respectivement, et ont placé 2 chiots NH ou 4 MS ensemble dans chaque cage. Deux chiots femelles MS logés ensemble ont reçu un accès gratuit à des aliments très savoureux (HPF) (Oreo cookie, Kraft Foods Global, Inc., East Hanover, NJ, USA), en plus de ad libitum chow de PND 28 (groupe MS + HPF), et les chiots femelles MS 2 restants dans chaque portée (groupe MS) et les chiots NH (groupe NH) ont uniquement reçu la nourriture standard. Le tableau ci-dessous présente les formules de composition en éléments nutritifs des biscuits classiques au chow et au Oreo. Table1.1. La prise alimentaire quotidienne et le gain de poids ont été enregistrés à partir de PND 29. Pour l’évaluation de l’apport alimentaire de 24 h, une quantité pré-mesurée de nourriture et de biscuits a été fournie et, le lendemain, la quantité restante de nourriture et de biscuits a été pesée et soustraite de la valeur fournie le jour précédent. Un soin particulier a été pris pour inclure les déversements. L'apport calorique a été calculé en fonction de la composition en éléments nutritifs de la nourriture et des biscuits. Les quantités totales de nourriture consommées par les chiots dans chaque cage ont été divisées par le nombre de chiots dans chaque cage et chaque valeur calculée a été considérée comme étant n = 1. L’eau était librement disponible pour tous les groupes expérimentaux et les conditions d’alimentation étaient maintenues tout au long de la période expérimentale. Le schéma de principe du protocole expérimental est présenté à la figure Figure11.

Figure 1 

Protocole experimental.
Tableau 1 

Teneur en éléments nutritifs (%) dans le chow standard et le biscuit Oreo

Activité ambulatoire

Les femelles NH, MS et MS + HPF (n = 8 provenant de portées différentes de 4 dans chaque groupe; nombre total de chiots 24 provenant de portées de différentes portées 8) ont été soumises au test ambulatoire sur PND 54. À chaque essai, le rat a été placé au centre de la chambre d'activité (43.2 cm de longueur, 42.2 cm de largeur et 30.5 cm de hauteur, MED Associates, VT, USA), une chambre acrylique transparente équipée de deux plans horizontaux de 16 paires de photocellules infrarouges-détecteurs placées dans x, y dimension, espacés de 2.5 cm, et son activité ambulatoire a été contrôlée par le système informatisé pour 30 min. La luminosité de la salle d’essai a été maintenue à la même intensité, les chambres des animaux étant à la lumière du jour. L'activité ambulatoire a été mesurée par le nombre total d'interruptions du faisceau dans le capteur horizontal au cours de chaque session 5 min consécutive. L'activité de la défécation, le poids de la masse fécale, lors du test de déambulation de chaque rat a également été noté. L'activité de toilettage a été analysée plus en détail; c’est-à-dire que le toilettage de la patte avant et de la tête était considéré comme un toilettage rostral et que le toilettage du corps, des jambes et de la queue / des organes génitaux était un toilettage caudal 36. La chambre d'activité a été nettoyée avec 70% d'éthanol après chaque utilisation pour éliminer tout signal olfactif du rat précédemment testé.

Elevé Plus Maze

Deux jours après le test d’activité ambulatoire (PND 56), les rats ont été soumis à l’évaluation comportementale dans un labyrinthe plus élevé, un labyrinthe en acrylique en forme de plus à deux bras ouverts opposés (50 cm de long et 10 cm de large) et deux fermés opposés. des bras (50 cm de longueur, 10 cm de largeur et 31 cm de hauteur) s’étendant à partir d’une plate-forme centrale (10 cm x 10 cm). L'ensemble de l'appareil a été élevé 50 cm au-dessus du sol. La procédure de test a été suivie comme décrit précédemment 37. Chaque rat a été placé au centre du labyrinthe, face à l’un des bras ouverts, puis autorisé à explorer les bras ouverts ou fermés du labyrinthe pendant 5 min. Le temps passé dans les différents bras a été enregistré. Quatre pattes devaient se trouver à l'intérieur de la ligne d'entrée de chaque bras, ce qui marquait le début du temps passé dans le bras spécifique, puis l'heure de fin était enregistrée lorsque les quatre pattes se trouvaient à nouveau hors de la ligne. Le labyrinthe a été nettoyé avec 70% d’éthanol après chaque test pour éviter toute influence du rat précédemment testé.

Test de natation forcée

Trois jours après le test d'élévation plus labyrinthe (PND 59), les rats ont été soumis au test de nage forcée, selon la méthode décrite précédemment 38. Chaque rat a été autorisé à nager dans un cylindre en verre (54 cm de hauteur et 24 cm de diamètre) rempli d'eau à 40 cm de profondeur (23-25 ​​℃) pendant 5 min, et les séances de test ont été enregistrées par une caméra vidéo de le côté du cylindre. La durée d'immobilité du rat dans l'eau a été notée à partir de bandes vidéo à l'aide d'un chronomètre. L'immobilité était définie comme l'état dans lequel les rats étaient jugés ne faire que les mouvements nécessaires pour garder leur tête au-dessus de la surface de l'eau.

Les rats ont été placés dans la salle de test au moins 2 h avant chaque test afin de minimiser les effets de stress indésirables, et toutes les évaluations comportementales ont été effectuées entre 9: 00 AM et 12: 00 PM de la journée pour éviter les variations des variations circadiennes. L'évaluation comportementale a été effectuée à l'aide d'un observateur aveugle du traitement des rats.

Dosage de la corticostérone plasmatique

Une semaine après la fin des séances comportementales, les rats ont été placés dans une boîte de contention pendant 2 h, dans laquelle les rats ont pu bouger leurs quatre membres mais pas changer leur orientation corporelle. Le sang de la queue a été collecté à 0, 30, 60 et 120 minutes de temps pendant la période de contention, et centrifugé à 2,000 tr / min pendant 20 minutes. Les échantillons de plasma ont été congelés dans de l'azote liquide et stockés à -80 ° C jusqu'à ce qu'ils soient utilisés pour l'analyse. Les taux plasmatiques de corticostérone ont été déterminés par radioimmunoessai en utilisant 125Kit Coat-A-Count étiqueté I (Siemens, CA, USA). La sensibilité du test était 5.7ng / ml. Le coefficient de variation intra-analyse était 4-12.2%.

Analyse de transfert de Western

Les rats qui sont naïfs des tests comportementaux (n = 6 de 3 portées différentes dans chaque groupe; total 18 chiots de 6 portées différentes) ont été sacrifiés sur PND 62 pour l'analyse par transfert de Western des niveaux de ΔFosB et BDNF dans les régions du cerveau. Des coussinets adipeux rétropéritonéaux ont été collectés au moment du sacrifice et les cerveaux ont été prélevés immédiatement après la décapitation. Des échantillons de tissu de nucleus accumbens (NAc) et d'hippocampe ont été rapidement disséqués sur de la glace, congelés dans de l'azote liquide et conservés à -80 ° C jusqu'à leur utilisation. La dissection tissulaire NAc a été réalisée à l'aide d'une lame fine selon la méthode utilisée dans nos études précédentes 28, 39; cependant, une éventuelle inclusion du striatum ventro-médial à proximité ne peut être évitée. Les tissus ont été homogénéisés dans un seul tampon de lyse détergent (50 mM Tris, pH 8.0; 150 mM NaCl; 1% Triton X-100; cocktail d'inhibiteurs de protéase et de phosphatases 0.5%), puis centrifugés à 13,000 min pour 20 àoC. Les surnageants transférés dans de nouveaux tubes ont été mesurés pour la teneur en protéines à l'aide d'un kit de dosage de protéines (Biorad DC, Biorad, Inc., Hercules, CA), aliquotés à une concentration de 80 μg / 20 μl dans un tampon de lyse, et stockés à - 80 ° C, sinon utilisé le même jour. Les échantillons ont été mélangés avec du tampon de chargement (100 mM Tris, pH 6.8; 200 mM dithiothréitol; 4% SDS; 20% de glycérol; 0.2% de bleu de bromophénol) à une dilution 1: 1, bouillis pendant 5 min, rapidement refroidis sur de la glace, puis électrophorazé sur des gels SDS-polyacrylamide Tris-glycine à 12%. Les protéines transférées sur des membranes de nitrocellulose (Hybond-C, Amersham, Bucks, Royaume-Uni) ont été traitées avec 5% de lait en poudre écrémé dans 1X Tris-tamponné saline-Tween (10 mM C4H11NON3; 0.145 M NaCl; 0.2% SDS; 0.1% Tween 20) pendant la nuit à 40Les membranes ont été mises à réagir avec de l'anti-∆FosB de lapin polyclonal (dilution 1: 1000; Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX, USA) ou de l'anti-BDNF (dilution 1: 500; Millipore, Temecula, CA, USA), et le les anticorps liés ont été détectés par chimioluminescence selon les instructions du fabricant (substrat de transfert occidental Lumi-light; Roche, Indianapolis, IN, USA) et quantifiés en utilisant un système d'analyse d'images numériques (LAS-1000, film Fuji, Tokyo, Japon). Les valeurs numérisées de chaque échantillon ont été normalisées à la ß-actine témoin de charge, puis toutes les valeurs ont été converties en valeurs relatives à la valeur moyenne du groupe NH.

analyses statistiques

Les données ont été analysées par des données à une ou deux voies [données sur la corticostérone; traitement (condition de la nourriture ou des aliments, niveaux de 2) X analyse de variance (XO) (temps) (XO), et des comparaisons pré-planifiées entre les groupes ont été effectuées par post hoc Test PLSD de Fisher si nécessaire, à l'aide du logiciel StatView (Abacus, Berkeley, CA, USA). Les données sur le poids corporel et l'apport alimentaire ont été analysées plus en détail par des mesures répétées ANOVA, suivies d'une correction de Bonferroni pour P ajustement de la valeur. Le niveau de signification a été fixé à P <0.05, et toutes les valeurs ont été présentées comme des moyennes ± SEM

Resultats

Prise de nourriture et prise de poids

Les femelles atteintes de SEP semblaient être plus légères que les femelles NH correspondant à l'âge jusqu'à PND 39 et la différence de poids n'a pas été observée par la suite (Figure (Figure2A) .2UNE). Différences statistiquement significatives (P<0.05) entre les femelles NH et MS ont été observées pendant le PND 32 - 39, sauf sur le PND 36 et 37. L'accès à une nourriture appétente a diminué la différence de poids selon l'expérience de la SEP, et la signification statistique entre NH et MS + HPF a disparu après PND 36. mesures ANOVA a révélé que le gain de poids corporel au fil du temps est différent entre MS et MS + HPF [F(1,780) = 2.146; P= 0.0008], mais pas entre NH et MS. L’apport journalier en chow chez les femmes atteintes de SEP ne différait pas de celui observé chez les femmes NH correspondant à l’âge (Figure (Figure2B) .2B). L'accès aux cookies supprimait la consommation quotidienne de nourriture des femmes atteintes de SEP, mais l'apport calorique quotidien avait tendance à être augmenté par l'accès aux cookies sans signification statistique. L'analyse de l'apport calorique avec des mesures répétées ANOVA n'a révélé aucun effet de séparation maternelle et de condition alimentaire. L'apport calorique total pendant toute la période expérimentale (PND 28-62) ne différait pas entre les groupes expérimentaux (Figure (Figure2C) .2C) Environ 40% des calories totales consommées par les femmes MS + HPF provenaient des cookies (3259.921 ± 211.657 kcal de chow, 2184.641 ± 186.077 kcal de cookies). Le coussinet adipeux rétropéritonéal des femmes atteintes de PN sous 62 de PND ne différait pas de celui des femmes ayant le NH correspondant à l'âge et avait tendance à être augmenté avec l'accès aux cookies sans signification statistique (P= 0.0833, MS vs. MS + HPF) (Figure (Figure22RÉ).

Figure 2Figure 2Figure 2 

Gain de poids corporel (A), apport quotidien en calories et en calories (B), apport calorique total (C) et poids du coussinet adipeux rétropéritonéal (D). NH; non manipulé, nourri uniquement avec de la nourriture, MS; séparation maternelle nourrie uniquement avec de la nourriture, MS + HPF; séparation maternelle nourrie de nourriture ...

Évaluations comportementales

Les activités ambulatoires des femmes NH, MS et MS + HPF ont été mesurées dans une chambre d'activité informatisée sur PND 54. Le nombre ambulatoire de femmes SEP pendant la première (0 - 15 min) et la dernière session (15 - 30 min) a diminué de manière significative par rapport avec des femelles NH; cependant, une diminution significative (P<0.05) par rapport à NH n'a été observée que lors de la dernière session dans le groupe MS + HPF (Figure (Figure3A) .3UNE). La distance totale parcourue au cours de la première session 15 min a été significativement réduite dans MS (P<0.05), mais pas dans MS + HPF, par rapport à NH (Figure (Figure3B) .3B) Le comportement de toilettage et l’activité de défécation ont été notés au cours du test d’activité ambulatoire (Figure (Figure3C3C et D). L'expérience de la SP a considérablement augmenté le toilettage rostral (P<0.05, NH vs MS) alors que l'accès aux cookies le réduisait (P<0.05, MS vs MS + HPF) (Figure (Figure3C) .3C) L’activité de défécation des femelles atteintes de la sclérose en plaques avait tendance à augmenter par rapport à celle de l’hormone sans importance statistique, et l’accès aux cookies la réduisait considérablement (P<0.05, MS vs MS + HPF) (Figure (Figure33RÉ).

Figure 3 

Test d'activité ambulatoire réalisé sur PND 54. Les comptes ambulatoires sont marqués consécutivement à chaque session 5 min. Les comportements de toilettage et l'activité de défécation pendant 30 min du test d'activité ambulatoire ont été notés. Nombre total de déplacements ambulatoires (A) et parcourus ...

Afin d’évaluer plus en détail les comportements analogues à l’anxiété, les rats ont été soumis à un test de labyrinthes avec taux de labyrinthe élevé plus de jours après le test d’activité ambulatoire (PND 2). Le temps passé dans les bras ouverts était significativement réduit chez les femmes atteintes de SEP (P <0.05), mais pas dans MS + HPF, par rapport à NH (Figure (Figure4A) .4UNE). Le pourcentage d’entrée dans le bras ouvert n’a pas différé entre les groupes expérimentaux (Figure 1). (Figure4B) .4B) Pour évaluer les comportements analogues à la dépression, les rats ont été soumis à un test de nage forcée 3 jours après le test d'élévation plus labyrinthe (PND 59). La durée de l’immobilité au cours de la session de test de nage forcée min. 5 a été significativement augmentée chez les femmes atteintes de SEP (P <0.05) par rapport à NH, et le score d'immobilité des femmes MS + HPF ne différait pas de NH (Figure (Figure44C).

Figure 4 

Temps passé et entrée à ouvrir les bras lors du test de labyrinthe en hauteur (A, B) et immobilité lors du test de nage forcée (C). Les rats ont été soumis au test du labyrinthe en hauteur sur PND 56 et au test de la nage forcée au PND 59. NH; non manipulé nourri uniquement avec de la nourriture, ...

Taux plasmatiques de corticostérone

Une semaine après le test de natation, les rats ont subi un stress de contention et le sang de la queue a été prélevé aux points 0, 30, 60 et 120 au cours de la session de contention 2 h et a été utilisé pour le dosage plasmatique de la corticostérone (Figure (Figure5) .5). Les taux basaux de corticostérone (point 0) ne différaient pas d’un groupe à l’autre; toutefois, les augmentations du niveau de corticostérone induites par le stress étaient plus faibles chez les femmes atteintes de SEP que dans les groupes NH aux X et 30 après l'apparition du stress (P<0.05, NH vs MS à chaque instant). Les taux plasmatiques de corticostérone de MS + HPF ne différaient pas de NH 30 min après le début du stress, mais étaient inférieurs à NH à 60 min (P <0.05; 394.29 ± 38.35 ng / ml dans NH contre 247.48 ± 24.57 ng / ml dans MS + HPF). L'analyse des taux de corticostérone induits par le stress par ANOVA à 2 voies a révélé les principaux effets de la séparation maternelle [F(1,56) = 8.814, P= 0.0045] et le temps [F(3,56) = 9.335, P<0.0001], et aucun effet de la condition alimentaire. Aucune interaction significative entre la séparation maternelle et le temps ou entre la condition alimentaire et le temps n'a été trouvée.

Figure 5 

Niveaux plasmatiques de corticostérone au cours d’une séance de contention sous 2 h. Les rats ont été soumis à un stress de contrainte après une semaine de récupération après le test de nage forcée. La condition d'alimentation s'est maintenue pendant la période de récupération. Les rats ont été placés dans la boîte de retenue ...

Western blots de ΔFosB et BDNF

Les taux de ΔFosB et de BDNF dans la NAc ont été examinés par analyse de Western Blot (Figure (Figure6) .6). Le ΔFosB était significativement réduit, mais le BDNF était augmenté dans le NAc des femmes atteintes de SEP (P <0.05) par rapport à NH (Figure (Figure6A6UN B). Le niveau de ΔFosB dans la NAc des femmes SEP a été normalisé par l'accès aux cookies; c'est-à-dire aucune différence entre NH et MS + HPF, et le niveau de BDNF a été encore augmenté (P <0.05, MS vs MS + HPF). Les taux de BDNF dans l'hippocampe des femmes atteintes de SEP étaient nettement diminués par rapport au NH (P <0.05) et il n'a pas été récupéré par l'accès aux cookies (Figure (Figure66C).

Figure 6 

Analyses par transfert Western des taux de ΔFosB et de BDNF dans les niveaux de NAc (A, B) et de BDNF dans l'hippocampe (C). Les rats naïfs des tests de comportement ont été sacrifiés sur PND 62 pour collecter les échantillons de tissus en vue d'une analyse par Western blot. NH; ...

Discussion

L'accès alimentaire palatable a amélioré les comportements psycho-émotionnels des femmes atteintes de SEP

Dans cette étude, les scores comportementaux représentant l'anxiété et la dépression, tels que l'activité ambulatoire, le toilettage rostral et l'activité de défécation pendant le test d'activité; bras ouverts pendant le test surélevé et labyrinthe; immobilité au cours du test de la nage forcée ont été améliorées chez les femmes atteintes de SEP ayant un accès gratuit aux biscuits Oreo pendant l’adolescence et la jeunesse. La réponse de la corticostérone au stress aigu a été émoussée chez les femmes atteintes de SEP, comme indiqué chez les hommes atteints de SEP. 14. La réponse émoussée à la corticostérone semble être une conséquence de l'expérience de la SP; c'est-à-dire expérience de stress répété, car les réponses de l'axe HPA au défi de stress aigu semblaient s'émousser à la suite d'expériences de stress chronique répété 40, 41. Des études suggèrent que l'exposition à un régime hautement préféré riche en graisses peut modifier l'activité de l'axe HPA basal et les réponses endocriniennes à un stress aigu 9, améliorer les réponses au stress 17, 19 et diminuer les comportements de type anxiété 18, 20. De plus, un accès gratuit aux biscuits Oreo (~ 21% de matières grasses; un régime modérément gras) au cours de l'adolescence et des jeunes a normalisé la fonction d'axe HPA émoussé et amélioré les comportements analogues à l'anxiété chez les rats mâles atteints de SEP. 14. En d’autres termes, il est probable que l’accès aux cookies chez les adolescents puisse améliorer la fonction d’axe HPA émoussée grâce à l’expérience de la SP, à un stress répété au début de la vie et à l’amélioration du comportement. Toutefois, dans cette étude, l’accès aux cookies pendant l’adolescence et les jeunes n’a pas amélioré l’activité de l’axe HPA répondant au stress aigu chez les rats SEP femelles. Il est suggéré que l'efficacité des anxiolytiques et / ou des antidépresseurs de l'accès des biscuits de l'adolescence chez les rats MS femelles pourrait ne pas être liée à la fonction de l'axe HPA, bien que ce fût le cas chez les rats MS mâles. Les rats mâles et femelles diffèrent par de nombreux paramètres neuroendocriniens et comportementaux, et la vulnérabilité au stress dépend du sexe. 42, 43. Une étude antérieure avait révélé qu'un protocole de régime 7 par jour à régime modéré en matières grasses entraînait une libération exagérée de corticostérone sélective chez les hommes à la suite d'un stress aigu 6.

Accès aux aliments palatable et fonction neuronale dans la NAc de rats femelles

La présente étude a démontré que l’expression de ΔFosB était diminuée et que le BDNF était augmenté dans le NAc de rats femelles grâce à l’expérience de la SP. Il a été rapporté que le stress psychologique ou métabolique augmente l’expression de ΔFosB dans le traitement 44-46. Des études ont suggéré que le facteur de transcription ΔFosB est lié à l'expression du BDNF dans les neurones NAc 32, 47-49. Pris ensemble, il est suggéré que la diminution de ΔFosB et l'augmentation de l'expression du BDNF dans le NAc pourraient être une conséquence à long terme du stress provoqué par la SEP au début de la vie, modulant éventuellement la fonction neuronale de NAc. Il a été suggéré que la fonction neuronale NAc était modulée par le paradigme du stress comportemental 24, 25 et son dysfonctionnement a été impliqué dans la dépression et les troubles anxieux 22, 23, 26, 27. En effet, une signalisation accrue de BDNF dans le NAc a été rapportée dans des modèles de dépression induits par le stress 50-52et les effets dépressifs induits par le stress ont été atténués chez les souris surexprimant ΔFosB dans le striatum 53. Il est donc probable que les comportements analogues à la dépression et / ou à l'anxiété chez les rates MS soient associés à une diminution de ΔFosB et à une augmentation de l'expression du BDNF dans le NAc.

Dans cette étude, l'accès aux cookies pendant la période adolescente a augmenté l'expression des expressions ΔFosB et BDNF chez les rats MS femelles. Ce résultat est en accord avec les rapports antérieurs montrant que l’exposition à un régime appétissant entraînait une augmentation des niveaux de ΔFosB dans le NAc. 31et que ce régime riche en graisses augmentait les niveaux de BDNF dans le NAc de souris surexprimant ΔFosB 32. Considérant le rapport précédent révélant qu'une expression accrue de ΔFosB dans le striatum exerce une résistance aux effets dépressifs induits par le stress 53, il est conclu que le ΔFosB accru dans la NAc de nos femmes atteintes de MS avec accès aux cookies; c'est-à-dire normalisé à son niveau de base, pourrait avoir contribué à l'efficacité antidépressive et / ou anxiolytique de l'accès aux cookies de l'adolescence. Cependant, il n’est pas clair si l’augmentation du taux de BDNF dans le NAc des femmes SEP ayant accès à un cookie est impliquée dans ses effets antidépresseurs et anxiolytiques, puisqu’une augmentation de la signalisation du BDNF dans le NAc a été rapportée principalement dans les modèles dépressifs. 50-52, mais rarement dans les modèles antidépresseurs. Des études complémentaires sont justifiées.

Effets de la SP et de la HPF sur les taux de BDNF dans l'hippocampe

Une diminution du taux de BDNF dans l'hippocampe a été rapportée chez des rats mâles et femelles soumis à un protocole de SEP similaire à celui utilisé dans cette étude. 54, 55. Dans le même temps, le taux de BDNF était réduit dans l'hippocampe de nos rats femelles atteintes de SEP par rapport aux NH témoins de cette étude. La neurogenèse de l'hippocampe a été impliquée dans les symptômes d'anxiété et de dépression 56, 57et il est bien connu que l’hippocampe est impliqué dans la régulation de la rétroaction de l’activité de l’axe HPA. En se rappelant que l'activité HPA a été émoussée chez nos femmes atteintes de SEP, il est probable que la diminution des taux de BDNF dans l'hippocampe pourrait être impliquée dans des troubles anxieux et / ou dépressifs par l'expérience de la sclérose en plaques, éventuellement en relation avec l'activité de l'axe HPA émoussé. La relation entre le niveau de BDNF dans l'hippocampe et l'activité de l'axe HPA chez nos patientes atteintes de SEP était également corroborée par le fait que l'accès aux cookies ne les avait pas améliorés dans la présente étude. Une étude précédente avait montré qu'une consommation prolongée d'un régime riche en graisses (% de matières grasses 32) augmentait l'expression de BDNF dans l'hippocampe de rats mâles SEP soumis à un protocole de SEP similaire à celui utilisé dans cette étude. 58. L’effet de l’accès aux biscuits pendant l’adolescence (~ 21% lipides) sur les taux de BDNF dans l’hippocampe de rats mâles atteints de SEP est actuellement à l’étude.

Effets comportementaux de la teneur en matières grasses / sucre dans le biscuit Oreo

Dans cette étude, l'accès gratuit aux biscuits Oreo a amélioré les adversités psycho-émotionnelles chez les rats femelles ayant vécu une expérience stressante au début de leur vie. Le biscuit Oreo est un biscuit au chocolat, non seulement riche en matières grasses mais également en sucre, comme indiqué dans le tableau Table1.1. Lors d'études chez l'homme, la consommation de chocolat a réduit l'humeur négative par rapport à la consommation d'eau, alors qu'aucun effet n'a été observé sur les humeurs neutres et positives. 59. Et l'effet d'amélioration de l'humeur du chocolat dépendait de son goût (chocolat au lait vs chocolat ordinaire), ce qui suggère que la consommation d'aliments sucrés au goût améliore un état d'humeur négatif induit expérimentalement. Il a été signalé que le besoin de saccharose est augmenté chez les animaux déprimés souffrant de stress chronique léger et que le besoin de chocolat au lait palatable est accru, en particulier chez les sujets ayant une humeur déprimée. 60. Libre choix de saccharose et / ou de saindoux en plus de modifier toutes les réponses des axes de stress au stress aigu 61. De plus, une exposition à court terme à un régime modérément gras (20% huile de maïs; teneur similaire en matières grasses avec les biscuits Oreo) induit des altérations neuroendocriniennes et comportementales de manière sexuellement dimorphique. 4-6. Pris ensemble, il est conclu que les teneurs en sucre et en graisse des biscuits Oreo pourraient avoir contribué à améliorer les difficultés neuronales et comportementales des femmes atteintes de SEP. D'autres études sont nécessaires pour déterminer si la même quantité de matières grasses ou de sucre que l'accès aux biscuits Oreo produirait des améliorations similaires chez les femmes atteintes de SEP observées dans cette étude.

Enfin, le nombre de dépôts de graisse rétropéritonéale avait tendance à être augmenté chez les femmes atteintes de la SP par l'accès aux cookies dans cette étude. En plus de son effet de modulation sur la fonction d’axe de stress, l’accès aux aliments appétissants a nettement augmenté les niveaux de leptine et d’insuline en circulation avec une augmentation du dépôt de graisse. 15, 61. Il a été suggéré que la leptine et l'insuline exercent une fonction régulatrice dans le système de récompense méso-limbique, et en particulier l'insuline augmente l'expression des transporteurs de dopamine dans la région tégmentale ventrale. 62, 63. Comme décrit ci-dessus, le système de récompense méso-limbique est fortement impliqué dans les troubles psycho-émotionnels en relation avec la fonction de l'axe du stress. 22-27. Ainsi, une éventuelle modulation du système de récompense méso-limbique par une augmentation de la leptine et / ou de l'insuline avec une accumulation de dépôt graisseux est suggérée pour jouer un rôle dans l'élévation de l'humeur lors de l'accès à des aliments agréables au goût. En effet, la consommation prolongée d'un régime riche en graisses (% de matières grasses 32) a permis de réduire les comportements anxieux et d'augmenter les taux plasmatiques de leptine et d'insuline avec une augmentation sensible du dépôt graisseux chez les rates soumises au même protocole de SP que celui utilisé dans cette étude. 11. Cependant, il n’est pas encore clair si les améliorations comportementales observées chez nos femmes atteintes de MS ayant accès aux cookies (régime alimentaire modérément riche en matières grasses avec ~ 21% en matières grasses) sont liées à une augmentation du dépôt de graisse, en raison de l’augmentation du dépôt de graisse rétropéritonéale par accès aux cookies n’ont pas atteint une signification statistique et, en outre, ni la leptine en circulation ni l’insuline n’ont été mesurées dans la présente étude.

En conclusion, les dysfonctionnements de l’axe HPA, des neurones NAc et de l’hippocampe semblaient être impliqués dans les difficultés psycho-émotionnelles des jeunes rates atteintes de SEP par l’expérience de la séparation maternelle au cours des deux premières semaines de la naissance. L'accès gratuit à des aliments très appétents, à un régime modérément gras, à l'adolescence et aux jeunes a amélioré les comportements analogues à l'anxiété et à la dépression chez les femmes atteintes de SEP sans affecter le gain de poids, et la modulation fonctionnelle dans les neurones NAc peut jouer un rôle dans les mécanismes neuronaux sous-jacents.

Remerciements

Les auteurs remercient le Dr. SB Yoo de son aide pour l'analyse statistique et le Dr. JY Lee pour les techniques expérimentales. Cette étude a été financée par des subventions de la National Research Foundation (2013R1A1A3A04-006580) et du Centre de recherche sur la dysfonction oromaxillofaciale pour les personnes âgées de l'Université nationale de Séoul (2014050477), financée par le gouvernement coréen (Ministère de la science, des TIC et de la planification future).

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