Endocrinol avant (Lausanne). 2017; 8: 216.
Publié en ligne 2017 Aug 29. est ce que je: 10.3389 / fendo.2017.00216
PMCID: PMC5581815
Julie Paradis,1 Pierre boureau,1 Thomas Moyon,1 Sophie Nicklaus,2 Patricia Parnet,1,*† et Vincent Paillé1,*†
Abstract
La consommation maternelle périnatale d'aliments à forte densité énergétique augmente le risque d'obésité chez les enfants. Ceci est associé à une surconsommation de nourriture au goût agréable qui est consommée pour sa propriété hédonique. Le mécanisme sous-jacent qui lie le régime alimentaire périnatal de la mère à la préférence des enfants pour la graisse est encore mal compris. Dans cette étude, nous cherchons à étudier l’influence de l’alimentation pendant la gestation et la lactation chez la mère pendant la gestation et la lactation sur les voies de récompense contrôlant l’alimentation des ratons de la naissance à la maturité sexuelle. Nous avons effectué un suivi longitudinal des enfants de WD et du groupe témoin à trois périodes critiques (enfance, adolescence et âge adulte) et nous nous sommes concentrés sur l’influence de l’exposition périnatale à un régime appétissant sur (i) les préférences en matière de graisse, (ii) le profil d’expression génique. et (iii) des modifications neuroanatomiques / architecturales des réseaux dopaminergiques mésolimbiques. Nous avons montré que l’alimentation en WD limitée à la période périnatale avait clairement une influence durable sur l’organisation des circuits cérébraux homéostatiques et hédoniques, mais pas sur la préférence pour la graisse. Nous avons démontré une évolution de la préférence pour la graisse spécifique à la période, que nous avons corrélée avec des signatures moléculaires spécifiques du cerveau. Chez les descendants de mères nourries de WD, nous avons observé pendant l'enfance l'existence d'une préférence pour la graisse associée à une expression plus élevée du gène clé impliqué dans les systèmes dopaminergiques (DA); à l'adolescence, une préférence élevée en gras pour les deux groupes, progressivement réduite au cours du test 3 days pour le groupe WD et associée à une expression réduite du gène clé impliqué dans les systèmes d'AD pour le groupe WD qui pourrait suggérer un mécanisme compensatoire pour les protéger d'une exposition plus élevée en graisse; et enfin à l'âge adulte, une préférence pour la graisse identique à celle des rats témoins, mais associée à une modification profonde des gènes clés impliqués dans le réseau d'acide γ-aminobutyrique, les récepteurs de la sérotonine et le remodelage de l'hypothalamus dépendant de l'acide polysialique – NCAM. Globalement, ces données révèlent que la perte de poids chez la mère, limitée à la période périnatale, n’a pas d’incidence durable sur l’homéostasie énergétique et la préférence pour la graisse plus tard dans la vie, bien qu’il ait été profondément remodelé de la voie homéostatique hypothalamique et du processus de récompense impliqué dans le comportement alimentaire. D'autres expériences fonctionnelles seraient nécessaires pour comprendre la pertinence du remodelage de ces circuits.
Introduction
L’environnement et les événements de la petite enfance sont maintenant bien connus pour contribuer à la prédisposition à la santé et aux maladies plus tard dans la vie (1-3). Le concept d'empreinte métabolique a été proposé pour décrire comment des changements dans l'environnement nutritionnel et hormonal au cours de la période périnatale peuvent prédisposer la progéniture à l'obésité et à ses pathologies associées par la suite. Un problème important de notre mode de vie occidental est la suralimentation résultant de la consommation d'aliments riches en énergie. En effet, les personnes exposées à la consommation maternelle de ce type d’aliments risquent davantage de développer l’obésité et le syndrome métabolique (4, 5). De nombreuses études ont montré que le régime alimentaire maternel riche en graisses pendant la gestation et l'allaitement avaient un effet à long terme sur le métabolisme de la progéniture (6-8). En plus des voies impliquées dans la régulation métabolique, les systèmes de récompense du cerveau jouent également un rôle important dans le comportement alimentaire (9, 10). La neurotransmission de la dopamine mésolimbique (DA), étudiée de manière intensive dans le contexte de la récompense et de la toxicomanie, est altérée dans l'obésité induite par le régime alimentaire chez les humains (11-13) et les animaux (14-16). Les projections de l'AD se développent en grande partie après la naissance (17), et leur développement peut donc être affecté par un régime alimentaire précoce. Au cours des dernières années, des expériences sur des rongeurs ont montré que l’apport maternel de HFD améliorait l’alimentation hédonique de la progéniture (18, 19). Même si cette observation impliquait quelques modifications dans la fonction du système DA (20-22), peu de données sont disponibles concernant l’ontogenèse et le remodelage des parcours de récompense au début de la vie (21). De plus, on ne sait pas si le stress nutritionnel périnatal a une incidence sur le facteur de signalisation non-DA tel que le système GABA (acide γ-aminobutyrique). En effet, les neurones GABA semblent jouer un rôle clé dans la récompense et l'aversion. Les neurones GABA de la région tegmentale ventrale (VTA) reçoivent un modèle similaire d’entrées provenant de différentes régions du cerveau (23), et de récentes études comportementales basées sur l'optogénétique ont mis en évidence le rôle majeur de la VTA-GABA dans l'aversion des lieux conditionnés (24) et en comportement consommé de récompense (25). Le noyau accumbens (NAc) est principalement constitué par la projection des neurones épineux du milieu GABAergique et agit comme une interface moteur-limbique intégrant les signaux provenant du système limbique et les mettant en action. via sortie vers le pallidum ventral (VP) et d’autres effecteurs moteurs (26). Et enfin, l'hypothalamus constitué de nombreuses connexions GABA en LH (27) et un noyau arqué, intègre des signaux de faim et de satiété (10).
Cette étude vise à identifier l’influence de l’apport de l’alimentation occidentale occidentale (WD) chez la progéniture du rat de la naissance à la maturité sexuelle (i) sur la préférence pour la graisse (ii) sur le profil d’expression génique du système DA, du système GABAergique et de la plasticité de l’hypothalamus. et (iii) sur les modifications neuroanatomiques / architecturales des réseaux dopaminergiques mésolimbiques au cours de la même période. Nous avons donc évalué, dans le cadre d’une étude longitudinale (du sevrage, P25, à la maturité sexuelle, P45 et à l’âge adulte, P95), l’effet du WD maternel sur la croissance du poids corporel et le développement des tissus adipeux de la progéniture maintenue sous régime régulier après le sevrage. Parallèlement, nous avons effectué un test de préférence de la graisse suivi d'une analyse transcriptomique dédiée et d'une analyse subséquente en composants principaux (ACP) d'une sélection de marqueurs pour les systèmes de régulation de la prise alimentaire, du choix et de la motivation. Nos résultats ont considérablement enrichi les résultats récents axés sur la programmation nutritionnelle du système d'AD.
Matériels et méthodes
Déclaration d'éthique
Toutes les expériences ont été réalisées conformément aux directives du comité local du bien-être des animaux, de l'UE (directive 2010 / 63 / EU), de l'Institut national de la recherche agronomique (Paris, France) et du département vétérinaire français (A44276). Le protocole expérimental a été approuvé par le comité d'éthique de l'établissement et enregistré sous la référence APAFIS 8666. Toutes les précautions ont été prises pour minimiser le stress et le nombre d'animaux utilisés dans chaque série d'expériences.
Animaux et régimes
Les animaux ont été maintenus dans un cycle lumière / obscurité 12 h / 12 h dans une atmosphère 22 ± 2 ° C avec de la nourriture et de l'eau. ad libitum. Trente-deux rats femelles Sprague-Dawley (poids corporel: 240 – 290 g) au jour de la gestation, 1 (G1) ont été achetés directement auprès de Janvier (Le Genest Saint Isle, France). Ils ont été logés individuellement et nourris avec un régime de contrôle (CD) (5% de graisse de boeuf et 0% de saccharose) pour 16 ou un WD (21% de graisse de boeuf et 30% de saccharose) pour 16 durant les périodes de gestation et de lactation. (Voir le tableau Table1: 1: composition de l'alimentation en pourcentage de kcal provenant de ABdiet Woerden, Pays-Bas). À la naissance, la taille de la portée a été ajustée à huit ratons par portée avec un rapport hommes / femmes 1: 1. Nous avons gardé 12 hors des barrages 16 avec une portée composée de mâles 4 et de femelles 4 pour chaque groupe. Au sevrage (P21), la progéniture née de mères CD et WD a été maintenue dans la réserve standard jusqu'à la fin de l'expérience (Figures (Figures1A, B) .1UN B). Le poids corporel des ratons a été enregistré à la naissance puis tous les jours à 10: 00 am jusqu'à P21 (sevrage). Après le sevrage et jusqu'à la fin de l'expérience, les rats ont été pesés tous les 3 jours. Nous présentons des données sur la progéniture mâle uniquement. Des rats femelles ont été utilisés pour une autre étude (Figure (Figure11).
Comportement (test du choix de deux bouteilles)
Trois périodes critiques du développement ont été étudiées (P21 à P25: juvénile, P41 à P45: adolescence et P91 à P95: jeune adulte). Chiots mâles 24 (n = 12 par groupe) ont été sélectionnés au hasard et placés dans une cage individuelle pour effectuer un test libre de choix de deux bouteilles (Figures (Figures1A, B) 1UN B) (28-30). Ce test a été utilisé pour étudier spécifiquement l’attrait du goût gras en le dissociant du goût sucré et autant que possible de l’effet métabolique de l’apport calorique. En effet, la consommation de 1% huile de maïs en solution est associée à un apport de 0.09 kcal / ml uniquement. Après une journée d’accoutumance à la présence de deux flacons, le test a été réalisé sur 2 jours sur P25 et sur 4 jours sur P41 et P91 (Figure 2). (Figure1A) .1UNE). En détail, au sevrage (P21), les chiots 24 ont été logés individuellement pendant des jours 2 (Figure (Figure1A): 1A): jour 1, phase d’habituation, jour 2, les rats ont eu le choix entre deux bouteilles libres entre une émulsion d’huile de maïs 1% dans de la gomme 0.3% (Sigma Aldrich, Saint-Quentin Fallavier, France) et une solution de gomme xanthane ( 0.3%). Chez P41 et P91, les chiots 24 ont été utilisés et un choix de deux bouteilles libres a été proposé pendant trois jours consécutifs. La consommation de la solution de gomme xanthane et de la solution gustative (huile de maïs 1%) a été enregistrée quotidiennement à 11: 00 am pour les jours 3 (P45 et P95). La position des deux bouteilles était inversée tous les jours pour éviter les biais de préférence de positionnement. Le score de préférence pour les matières grasses a été calculé comme étant le rapport entre le volume de «solution grasse» consommé et le volume total consommé dans 24 h. Tous les rats ont été maintenus sous le régime standard de Chow tout au long du test comportemental.
Collecte de tissus et prélèvement de sang
Le lendemain du dernier jour du test de choix libre avec deux bouteilles, la moitié des rats (n = 6 par groupe) ont été rapidement euthanasiés entre 09h00 et 12h00 par CO2 inhalation. Le sang a été collecté dans des tubes à l'EDTA (Laboratoires Léo SA, St Quentin en Yvelines, France) et centrifugé à 2,500 g pour 15 min à 4 ° C. Le plasma a été congelé à -20 ° C. Les organes et le dépôt de graisse rétropéritonéale individuel ont été disséqués et pesés. Le cerveau a été rapidement retiré et placé dans une matrice cérébrale (WPI, Sarasota, FL, États-Unis, 300 – 600 g). Tout d’abord, l’hypothalamus a été disséqué [selon les coordonnées de l’atlas de Paxinos: -1.0 à -4.5 mm de Bregma (31)] puis, pour chaque rat, on a obtenu deux tranches coronales de 2 mm d'épaisseur au niveau de NAc et une autre au niveau de la VTA. Des échantillons de droite et de gauche NAc et de droite et de gauche VTA (quatre échantillons au total par animal) ont été rapidement obtenus en utilisant deux poinçons de biopsie différents (Laboratoires Stiefel, Nanterre, France) (diamètre de 4 mm pour le NAc et 3 mm pour le mésencéphale ventral). Les échantillons ont été cassés congelés dans de l'azote liquide et stockés à -80 ° C pour la détermination ultérieure de l'expression des gènes par le réseau à basse densité TaqMan (TLDA).
Les autres rats (n = 6 par groupe) ont été profondément anesthésiés avec du pentobarbital (150 mg / kg ip) et perfusés avec une perfusion saline physiologique transcardiale suivie de paraformaldéhyde glacé à 4% dans un tampon phosphate (PB), pH 7.4. Les cerveaux ont été rapidement prélevés, immergés dans le même fixateur pendant 1 h à 4 ° C et finalement conservés dans du saccharose PB à 25% pendant 24 à 48 h. Les cerveaux ont ensuite été congelés dans de l'isopentane à -60 ° C, et finalement conservés à -80 ° C jusqu'à utilisation. La NAc, l'hypothalamus et le VTA ont été coupés en coupes coronales en série de 20 µm avec un cryostat (Microm, Microtech, Francheville, France). Deux ou trois séries de 10 lames de verre contenant 4 à 6 coupes ont été réalisées pour chaque zone cérébrale. Pour chaque lame de verre, les sections en série sont espacées de 200 µm (Figure (Figure66).
Analyses biochimiques du plasma
Le plasma EDTA recueilli sur des rats P25, P45 et P95 a été utilisé pour mesurer le glucose plasmatique, les acides gras non estérifiés, l'insuline et la leptine. Les taux de glucose et de NEFA ont été mesurés à l'aide de réactions enzymatiques colorimétriques avec des kits spécifiques (kits glucose et NEFA PAP 150, BioMérieux, Marcy-l'Etoile, France). Les hormones ont été testées avec des kits ELISA spécifiques en suivant les instructions du fabricant pour l'insuline et la leptine (kit ELISA d'insuline de rat / souris, kit ELISA de leptine de rat, Linco Research, St. Charles, MO, USA).
Immunohistochimie
Des lames de verre contenant des coupes en série de VTA et de NAc ont d'abord été bloquées pour 3 – 4 h, puis incubées une nuit à 4 ° C avec un mélange des anticorps suivants: anti-NeuN de souris (1: 500; IgM; Réactifs de recherche Millipore Bioscience, Merk) USA) et anti-TH de lapin (1: 1,000; Réactifs de recherche Millipore Bioscience, Merk, USA). Après incubation avec des anticorps primaires et lavage subséquent avec du PB, des coupes ont été incubées dans un mélange d'anticorps secondaires: IgM anti-souris conjugué Alexa 488 et IgG anti-lapin conjugué Alexa 568 (1: 500; Invitrogen, ThermoFisher Scientific, Waltham). , MA, USA) pour 2 h. Les coupes ont été montées sur des lames Superfrost Plus Gold (ThermoFisher Scientific, Waltham, MA, USA), séchées à l'air et recouvertes d'un réactif antifade ProLong ™ Gold (Invitrogen, ThermoFisher Scientific, Waltham, MA, USA).
Nombre de neurones TH dans la VTA
Pour chaque rat, les cellules TH-positives ont été comptées comme décrit précédemment (32) à trois niveaux rostrocaudaux différents de la VTA: au niveau de la sortie du troisième nerf (distance par rapport à Bregma: −5.3 mm), 200 µm rostral et 200 µm caudal à ce niveau (Figures (Figures6A) .6UNE). Pour les côtés gauche et droit, une image numérisée comprenant la totalité de la VTA depuis le tractus terminal accessoire du côté médian jusqu'au bord latéral du mésencéphale a été obtenue à l’aide du grossissement x 40 d’un numériseur de diapositives NanoZoomer-XR Digital. C12000 (Hamamatsu, Japon). Une ligne a été tracée autour du périmètre de la VTA pour chaque section. Les limites ont été choisies en examinant la forme des cellules et en se référant à l'atlas de Paxinos et Watson. Un neurone dopaminergique a été défini comme un corps cellulaire immunoréactif NeuN (+) / TH (+) avec un noyau clairement visible. À l'aide du logiciel NIH Image J (module de compteur de cellules), les cellules NeuN (+) / TH (+) ont été comptées par deux personnes différentes sans aucune connaissance des groupes d'animaux. Les erreurs de comptage de cellules divisées ont été corrigées à l'aide de la formule de Abercrombie (32), où N = n[t/(t + d)] (N = nombre total de cellules; n = nombre de cellules comptées; t = épaisseur de la section; et d = diamètre de la cellule), et ce facteur de correction était de 0.65. Les données sont exprimées en moyenne [NeuN (+) / TH (+) dans les VTA gauche et droite] ± SEM.
Densité de la fibre dans NAc
La teneur en protéines TH dans les terminaisons nerveuses dopaminergiques de la NAc a été estimée par analyse densitométrique anatomique de sections immunomarquées de TH. La densité des fibres TH a été quantifiée à trois niveaux arbitraires le long de l’axe rostrocaudal du NAc (Bregma 2.20, 1.70 et 1.20 mm) (Figure (Figure6B) .6B) En bref, image numérisée comprenant l’ensemble du striatum et du NAc obtenue à l’aide du grossissement × 40 d’un scanner de diapositives NanoZoomer-XR Digital C12000 (Hamamatsu, Japon) ont été obtenus. Pour un NAc donné, une ligne a été dessinée autour du noyau entier pour définir la zone de mesure de la densité optique (DO) (Figure 1). (Figure6B) .6B) La valeur obtenue a été normalisée avec la valeur OD mesurée à partir d'une zone circulaire dessinée sur le corps calleux (région non colorée pour l'immunochimie de la TH) de la même section à l'aide du logiciel NIH Image J. Les données sont exprimées sous forme de moyenne du rapport DO (valeur OD en NAc / OD dans le corps calleux des trois sections) ± SEM.
Expression de gènes par TLDA et TaqMan
L'ARN a été isolé à partir d'échantillons enrichis en NAc, enrichis en VTA et congelés, ainsi que d'hypothalamus, à l'aide du kit NucleoSpin ARN / Protéine (Macherey-Nagel, Hoerdt, France). L'ARN total a été soumis à la digestion par la DNase conformément aux instructions du fabricant, la quantité a été estimée par l'absorbance UV 260 / 280 nm et la qualité a été évaluée à l'aide du système de bioanalyseur Agilent 2100, puis le nombre d'intégrité d'ARN (RIN) a été calculé. Les échantillons avec un RIN inférieur à 8 ont été jetés. Un microgramme d'ARN total a été soumis à une transcription inverse en ADNc en utilisant un kit RT de grande capacité (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) dans un volume total de 10, ul.
Comme décrit précédemment (33), la TLDA est une carte micro-fluidique à puits 384 sur laquelle des PCR en temps réel simultanées 384 peuvent être effectuées (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Nous avons utilisé un TLDA spécialement conçu pour couvrir différentes familles de gènes en rapport avec la plasticité et la régulation de la prise alimentaire. Chaque carte personnalisée a été configurée en tant que lignes de chargement d'échantillons 2 × 4 contenant des chambres de réaction 2 × 48 (référence: 96a). Un ensemble de gènes 92 (Table S1 dans le matériel supplémentaire) et quatre gènes de ménage (18S, Gapdh, Polr2a et Ppia) ont été étudiés. La PCR en temps réel a été réalisée à l'aide de réactifs Life Technologies TaqMan et sur le système de détection de séquence ABI Prism 7900HT (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Les données brutes de fluorescence ont été collectées par PCR à l'aide du logiciel SDS 2.3 (Applied Biosystems, Foster City, Californie, États-Unis), qui a ensuite généré des cycles de seuil Ct avec détermination automatique de la ligne de base et du seuil. Après avoir filtré à l’aide de l’application en nuage ThermoFisher (ThermoFisher, États-Unis) pour distinguer les analyses PCR anormales, les tests par échantillon ont été analysés. n = 6 (n = 5 pour le groupe WD à P25). Les données ont ensuite été analysées avec l'application ThermoFisher Cloud (ThermoFisher, USA) pour une quantification relative. La quantification relative de l'expression génique (RQ) était basée sur la méthode comparative Ct en utilisant l'équation RQ = 2−ΔΔCt, où ΔΔCt pour un gène cible était sa propre variation de Ct soustraite à un échantillon de calibrateur et normalisée avec un contrôle endogène. Précisément, nous avons déterminé le gène de maintenance le plus stable à l'aide de l'algorithme geNorm (ThermoFisher Cloud App RQ, ThermoFisher, USA). Parmi les quatre gènes de ménage, Gapdh a été défini comme contrôle endogène pour NAc et hypothalamus, et Ppia pour VTA et ceci était vrai pour tous les échantillons des trois périodes analysées. La représentation graphique de l'expression des gènes a été conçue manuellement pour attribuer une couleur à l'incrément 10% d'expression du gène par rapport au groupe CD. Une variation significative, utilisant un test de rang signé de Wilcoxon non paramétrique, a été notée avec un astérisque.
Analyses statistiques
Les résultats sont exprimés en moyenne ± SEM dans les tableaux et les figures. Le test non paramétrique de Mann – Whitney a été utilisé pour analyser le poids corporel à différents moments, les préférences en matière de graisse et le rapport de densité optique obtenu par immunohistochimie.
Pour évaluer l’importance des préférences 3 relatives à la graisse journalière, nous avons effectué une analyse statistique de colonne pour chaque jour. Pour chaque groupe, la consommation de solution grasse et de solution de contrôle a été testée à l'aide du test non paramétrique de Wilcoxon. Nous avons comparé la valeur moyenne de préférence avec la valeur hypothétique de 50% (ligne rouge en pointillé). Une variation significative a été notée avec un astérisque rouge. Nous avons utilisé le même test pour l'analyse de la valeur qPCR RQ; nous avons comparé la valeur RQ moyenne à la valeur hypothétique de 1. Une variation significative a été notée avec un astérisque (Figure (Figure44).
Pour l'analyse des échantillons de plasma, nous avons effectué un test non paramétrique de Mann et Whitney. Le nombre de cellules TH-positives a été analysé avec une ANOVA à deux voies et la p la valeur a été calculée. En raison de la multiplicité des tests mis en œuvre, un Bonferroni post hoc la correction a été appliquée seulement après ce test. L'analyse statistique a été réalisée à l'aide du logiciel Prism 6.0 (GraphPad Software Inc., La Jolla, Californie, États-Unis).
Une PCA non supervisée a d'abord été réalisée sur des paramètres 130 (TLDA, comportement et données plasmatiques) à différents moments pour chaque poinçon de biopsie cérébrale (VTA, NAc et hypothalamus) afin de visualiser la structure générale de l'ensemble de données (c.-à-d. Trois PCA globales par point de temps). La PCA peut être définie comme la projection orthogonale des données sur un espace linéaire de dimension inférieure, de sorte que la variance des données projetées soit maximisée dans le sous-espace. Nous avons d’abord filtré les gènes non exprimés ou légèrement exprimés (Figure (Figure5) .5). Les valeurs pour la progéniture de mères nourries de CD et de mères nourries de WD sont apparues de couleurs différentes dans des parcelles PCA individuelles pour visualiser si ces deux groupes expérimentaux sont bien séparés par les composants PCA non supervisés. Cette analyse sépare les groupes de gènes exprimés de manière différentielle entre les deux groupes de progénitures. Par la suite, des PCA ciblées ont été réalisées sur différents groupes de marqueurs d'ARNm: plasticité (adhésion cellulaire, cytosquelette, facteur neurotrophique, synaptogenèse et régulation de la transcription), voie de la DA, voie GABAergique, modulateurs épigénétiques (histone désacétylase et histone acétyl transférase). Ces PCA focalisés permettent de visualiser simultanément la corrélation entre les régimes de la mère et certains marqueurs, ainsi que les corrélations entre des gènes familiaux spécifiques. Une échelle qualitative a été utilisée pour l'analyse de l'ACP et l'APC ciblée: +++: très bonne séparation; ++: bonne séparation avec un rat du mauvais côté de la séparation PCA; +: assez bonne séparation avec deux rats (un de chaque groupe) du mauvais côté, -: pas de séparation nette.
Résultats
Poids corporel et croissance
La prise de WD par la mère pendant la gestation (de G1 à G21) n’a pas eu d’incidence sur le poids corporel des chiots à la naissance (Figure (Figure2) 2) (CD: 6.55 ± 0.07 g vs WD: 6.54 ± 0.05 g p = 0.9232) (chiffres (Figures2A, B) .2UN B). Le gain de poids corporel de la naissance au sevrage était 21% plus élevé chez les descendants nés de mères WD que chez les descendants de mères CD, avec un poids corporel significativement plus élevé au sevrage chez les enfants nés de mères WD (36.19 ± 0.90 g vs 47.32 ± 1.48 g p <0.001) (Figure (Figure2C) .2C) Du sevrage à la fin de l'expérience (P95), les rats ont été nourris avec un régime alimentaire standard et le poids corporel est resté plus élevé chez les enfants de mères WD que chez ceux de mères CD. En détail: à l’adolescence (P39) (Figures (Figures2A, D), 2A, D), CD: 176.8 ± 3.3 g vs WD: 192.2 ± 3.3 g p = 0.0016 et à P93 (jeune adulte) (Figures (Figures2A, E) 2A, E) CD: 478 ± 9.9 g vs WD: 508.6 ± 10.3 g p = 0.0452.
Hormones et marqueurs métaboliques à différentes périodes
Les concentrations plasmatiques de leptine, d'insuline, de glucose et de NEFA ont été mesurées à P25, P45 et P95. À tous les âges, la glycémie plasmatique, les concentrations de NEFA et de la leptine chez les enfants MW n'étaient pas statistiquement différentes de celles des enfants CD (Tableau 1). (Table2,2, n = 6 par groupe). Nous avons observé une augmentation significative des dépôts de graisse (rapport de masse graisseuse rétropéritonéale) sur les descendants de mères nourries par WD à P25 uniquement (p = 0.0327, test de Mann et Whitney).
Impact de la perte périnatale sur la préférence en matière de graisse du sevrage à l'âge adulte
Pour explorer l'impact de WD sur les préférences en matière de gras, nous avons utilisé un paradigme de choix de deux bouteilles à trois moments différents de la croissance. Ce test a été utilisé pour étudier spécifiquement la préférence pour le goût de gras en évitant autant que possible l’effet métabolique de son ingestion. Nous avons montré que les différences d’apport calorique «extra» de la bouteille (chez P25, P45 et P95) ne sont pas statistiquement significatives. entre groupes (figures S1A – C dans le matériel supplémentaire). De plus, la différence de consommation de solution d'huile de maïs 1% entraîne une augmentation des calories de 1% pour les rats WD chez P25 (WD: 4.9% vs CD: 3.9% des calories ingérées) et 0.5% pour les rats CD de P45 (P2 (WD: 2.5% vs CD: XNUMX% des calories ingérées) (chiffres S1D – F dans le matériel supplémentaire). Chez P25, les chiots des mères CD n’ont aucune préférence pour la graisse (44.87 ± 9.8%, p = 0.339); à l'inverse, les rats WD présentent une préférence pour la graisse (75.12 ± 8.04%, p = 0.039 suivant le test de rang signé de Wilcoxon, astérisque rouge). De plus, il existe une différence statistique entre les deux groupes avec p = 0.0347 (test de Mann et Whitney, balise de hachage noire) (Figure (Figure33UNE).
Chez P45 et P95, les deux groupes ont une préférence marquée pour les graisses, c’est-à-dire qu’elles diffèrent considérablement de la valeur théorique de 50% (chez P45, CD: 80.68 ± 2.2%). p = 0.0005 et WD: 78.07 ± 3.25% p = 0.0005; à P95, CD: 74.84 ± 8.4% p = 0.0425 et WD: 69.42 ± 8.9% p = 0.109 après le test de rang signé de Wilcoxon, astérisque rouge) (Figure (Figure3A) .3UNE). Les valeurs des deux groupes étaient indiscernables après une journée de présentation du goût (à P45 p = 0.7857 et à P95 p = 0.9171 test de Mann-Whitney) (Figure (Figure33UNE).
Pour savoir comment les rats régulent leur consommation de graisse au fil du temps, nous avons répété la présentation de la graisse pendant trois jours consécutifs à P45 et à P95 (Figures (Figures3B, C) .3AVANT JC). Il est intéressant de noter que chez P45, seuls les mâles des mères WD ont progressivement perdu la préférence pour la solution grasse (Figure (Figure3B) 3B) (troisième jour: 53.12 ± 8.36% p = 0.851 après le test du rang signé de Wilcoxon). Cependant, à P95 (âge adulte), tous les animaux ont préféré la graisse sans évolution pendant les 3 jours de test (Figure (Figure33C).
En résumé, dans ce modèle, nous avons observé, à un stade précoce (enfance), une préférence pour les graisses chez les rats nourris par des mères WD avec un désintérêt progressif au fil du temps pendant l'adolescence. Nous n'avons observé aucune différence entre les deux groupes de rats à l'âge adulte.
Signature moléculaire des circuits de plasticité cérébrale et de GABA dans le remodelage des voies de l'hypothalamus et de la récompense
Afin de déterminer si la consommation de JM chez la mère pendant la gestation et la lactation a un impact sur les voies de l'hypothalamus et de la récompense de la progéniture, nous avons mesuré l'expression relative de plusieurs facteurs clés de la plasticité cérébrale, de la modélisation cérébrale et des marqueurs des circuits neuronaux impliqués dans la prise alimentaire et l'épigénétique. les régulateurs. Nous avons utilisé TLDA pour analyser leur abondance dans différentes zones du cerveau (c.-à-d. Hypothalamus, VTA et NAc) (Tableau S1 dans le matériel supplémentaire) aux trois périodes. Le criblage a été effectué après les tests de choix de deux bouteilles à P25, P45 et P95 (Figure (Figure1) 1) sur six hommes nés de mères nourries avec de la DU et de six hommes nés de mères nourries de CD.
Chez P25 dans l'hypothalamus, cinq gènes de treize catégories différentes affichaient un niveau d'expression d'ARNm significativement plus bas, principalement dans les marqueurs de plasticité et les marqueurs GABA, compris entre -20% (Gfap) et −40% (Gabra5) chez les rats nourris de rats nourris avec des rats Barrages nourris au CD. Dans les biopsies de voie de récompense (VTA et NAc), deux gènes affichaient des niveaux d'expression d'ARNm plus élevés (D2R et Gabra1), c'est-à-dire des récepteurs de signalisation et de GABA de la DA et un gène une expression plus faible (Hcrtr2) (c'est-à-dire un récepteur Xexx de XexX), dans NAc , alors que quatre gènes présentaient un niveau d'expression d'ARNm significativement plus élevé (Map2, Gabara2, Hcrtr1 et Hcrtr1) (c.-à-d. des marqueurs de plasticité, des récepteurs GABA et des récepteurs sérotoninergiques) chez VTA (Figure 3). (Figure44).
Chez P45 dans l'hypothalamus, cinq gènes de treize catégories différentes affichaient un niveau d'expression d'ARNm inférieur compris entre -20% (Fos) et -50% (FosB) chez les ratons des mères nourries à la WD par rapport aux rats des mères nourries à la CD. Chez P45, dans des biopsies de récompense, quatre gènes présentaient un niveau d'expression d'ARNm plus élevé (Gfap, Dat, Cck2r et Kat5) et deux gènes, une expression plus faible (Fos et FosB) dans le gène NAc, tandis que trois gènes affichaient un niveau d'expression d'ARNm plus bas (Arc, FosB, et Th) et un gène d'un niveau supérieur (Gabrg2) dans VTA.
Chez P95 dans l'hypothalamus, les gènes 20 de treize catégories différentes affichaient un niveau d'expression d'ARNm supérieur compris entre + 20 et + 40 (Syt4 à Gjd2) et les gènes 3 affichaient une expression plus faible de l'ARNm (FosB, D1r, et Gabarb1); nourries de mères comparées à des rats de mères nourries de CD. Chez P95 dans les biopsies de la voie de récompense, les gènes 12 présentaient un niveau d'expression d'ARNm plus élevé compris entre + 20 et + 40% (Syn1 à Hcrt1) et le gène 1 une expression plus faible (Th) dans NAc, les gènes 6 affichaient un niveau d'expression plus élevé (NcamXUMX) , Les gènes Gja1, Gjd1, Gabra2, Htr5a et Htr1b) et 1 présentent un niveau d'expression d'ARNm plus bas (Cntf, Igf6, Fos, Socs1, Gabrb3 et Hdac2).
Nous avons ensuite effectué trois analyses PCA non supervisées correspondant aux trois biopsies cérébrales en utilisant tous les paramètres quantifiés (c.-à-d. Dosage du plasma, données comportementales et variations de l'expression de l'ARNm). Une séparation nette des deux groupes a été obtenue uniquement à P95 pour NAc et VTA (Tableau (Table33).
Selon le cercle de corrélation PCA et les données TLDA (représentant la majorité des variables incluses dans cette ACP), nous avons défini les familles de gènes qui pourraient être responsables de la ségrégation et avons effectué une ACP ciblée (Figures (Figures5A, B, 5A, B, par exemple). L’ACP ciblée a révélé que, chez P25, les marqueurs DA dans NAc et les marqueurs de plasticité dans hypothalamus pouvaient séparer les deux groupes de progénitures (tableau 1). (Table33 pour résumé). Aucune discrimination de ce type n’a alors été obtenue chez P45. Cependant, la même analyse chez P95 a révélé que les différents marqueurs du système GABA dans NAc et hypothalamus, ainsi que les marqueurs de plasticité (dans hypothalamus, NAc et VTA) et les régulateurs épigénétiques (uniquement dans NAc) contribuent à séparer les deux groupes d’animaux ( Figure (Figure5; 5; Table Table33).
Cette analyse révèle l’influence durable du régime périnatal sur les marqueurs GABAergiques ainsi que sur les marqueurs de la plasticité et de l’épigénétique dans les voies homéostatique et de récompense impliquées dans le comportement alimentaire.
Immunohistochimie Des Cellules TH Analyse De Transcription Confirmée
Comme nous avons observé des variations dans l’ARNm TH de la NAc et de la VTA au cours des différentes périodes de développement, nous avons cherché à corréler ces résultats avec l’immunomarquage TH. Le nombre de cellules TH / NeuN positives a été analysé dans la VTA où se trouvent des corps de cellules dopaminergiques et la DO de l’immunomarquage TH a été quantifiée dans les terminaisons nerveuses situées dans le NAc. Les cellules TH (+) étaient moins abondantes dans la VTA de la WD que chez les rats CD à P45 uniquement (Figures (Figures6A, C, E; 6ACE; Figure S2A dans le matériel supplémentaire). Il n’ya pas eu d’interaction significative entre le niveau de la section et la quantification TH / NeuN aux trois périodes (P25 p = 0.9991, P45 p = 0.9026 et P95 p = 0.9170). A P45 uniquement, une différence statistique a été obtenue entre les deux groupes de progéniture (p = 0.0002) (Figure (Figure6E) .6E). De plus, nous n’observons aucune différence de densité optique de TH chez le NAc de P25 et P45 entre les deux groupes (valeurs du rapport de densité optique pour P25: 1.314 ± 0.022 dans le CD vs 1.351 ± 0.026 dans le WD, p = 0.2681; Valeurs du rapport OD à P45: 1.589 ± 0.033 en CD vs 1.651 ± 0.027 en WD, p = 0.1542). Cependant, une diminution significative de la DO des terminaisons nerveuses TH a été trouvée dans NAc du groupe WD à P95 (valeurs du rapport DO à p95: 1.752 ± 0.041 dans CD vs 1.550 ± 0.046 dans WD, p = 0.0037) (chiffres (Figures6B, D, F; 6B, D, F; Figure S2B dans le matériel supplémentaire).
a lieu
Dans cette étude, nous avons émis l’hypothèse que la surnutrition périnatale maternelle influencerait le programme de développement des voies de récompense impliquées dans l’homéostasie énergétique, le choix des aliments et l’apport alimentaire de la progéniture. Nous avons examiné de manière approfondie l'impact de l'apport maternel en DA de la naissance au sevrage sur les voies du GABA, de la sérotonine et de l'AD de zones cérébrales spécifiques (VTA, NAc et hypothalamus) chez les enfants, de l'enfance à l'âge adulte. Nos résultats suggèrent que l’utilisation d’une alimentation riche en matières grasses et sucrées, strictement limitée à la période périnatale, a un impact sur la préférence précoce en matière grasse (enfance) chez la progéniture, corrélée au changement de profil de l’expression génique et aux changements neuroanatomiques / architecturaux du mésolimbique. réseaux dopaminergiques. Cependant, lorsque la progéniture était maintenue sous régime chow, nous avons observé chez des rats adolescents nourris avec de la WD une perte progressive d'attractivité de la graisse qui était corrélée à une réduction de l'expression des gènes du système DA et à une légère réduction des neurones TH positifs dans le VTA. . Plus tard dans la vie, la préférence en matière grasse n’a pas été différente entre les groupes, même si une plasticité importante des réseaux GABAergiques et du réseau d’homéostasie énergétique de l’hypothalamus a été identifiée chez des rats de mères nourries de WD (Figure 1). (Figure77).
Le premier impact de la consommation périnatale-DEO que nous avons observé dans cette étude est une augmentation du poids corporel de la progéniture au sevrage mais aucune différence à la naissance. En effet, les animaux du groupe WD prennent 21% de plus de poids que CD à la fin de la période de succion. Des études antérieures ont fourni des résultats contradictoires concernant la modification du poids à la naissance pour les descendants de mères nourries au DEO: un poids corporel plus élevé (19, 34), un poids corporel inférieur (18, 21, 35) ou aucune différence (6, 22). Nos données sont conformes à une analyse récente de méta-régression (36) sur des publications expérimentales de 171 qui concluaient que l'exposition maternelle à la HFD n'affectait pas le poids à la naissance, mais induisait une augmentation du poids à la fin de la période de lactation. Le poids corporel plus élevé de la progéniture de DEO reflète probablement une modification de la composition et / ou de la production de lait illustrée dans de précédentes publications (37, 38). En raison de leur poids corporel plus élevé, le taux de graisse rétropéritonéale de la progéniture DD était significativement supérieur à celui de la progéniture CD à la fin de la période d'allaitement (P25, Tableau Table2), 2), ce qui est également conforme aux études précédentes (18, 21). Cependant, l'adiposité plus élevée n'a pas persisté à P45 et à P95, et d'autres paramètres métaboliques tels que l'insuline, les acides gras non-négatifs et le glucose plasmatique n'étaient pas différents entre les groupes. Nos résultats ont démontré que sans une obésité maternelle claire pendant la gestation et la lactation, le régime en soi ne suffit pas à induire des effets métaboliques durables chez la progéniture (22, 39, 40).
Il a été rapporté que la consommation de HFD pendant la période périnatale était en corrélation positive avec la préférence des enfants pour des aliments au goût agréable (41). Dans notre étude, nous avons réalisé une étude longitudinale visant à tester les préférences en matière de graisse chez les enfants sevrés sur une alimentation régulière.
Impact de la perte périnatale sur l'enfance (après le sevrage)
Les chiots rongeurs mangent des aliments solides 19 – 20 jours après la naissance (42) lorsque leurs voies de récompense cérébrale ne sont pas encore matures (17). Il était donc très intéressant d'étudier leur préférence très tôt pour la graisse et de corréler cette préférence précoce avec l'analyse des transcriptions cérébrales. Juste après le sevrage, nous avons observé une préférence pour la graisse chez la progéniture DEO qui n'a pas été mise en évidence chez les rats CD. Ceci est conforme à d'autres rapports montrant un lien entre la malnutrition périnatale et la préférence alimentaire au goût agréable et une faible préférence pour la graisse au tout jeune âge chez les rats témoins (43).
La PCA globale n’autorisait pas la discrimination du groupe de chiots en ce qui concerne le régime alimentaire de la mère à cet âge. Cependant, lorsqu'un PCA ciblé, limité aux marqueurs DA, a été réalisé, nous avons obtenu une bonne ségrégation des groupes. En effet, il y a une augmentation marquée de l'expression des ARNm du récepteur D2 dans le NAc chez les chiots de la MW. Cette surexpression post-synaptique de D2 dans l’ANac pourrait être en partie impliquée dans une motivation plus élevée pour la graisse (44). Peu d'autres transcriptions sont modifiées chez les chiots WD par rapport aux chiots CD, telles qu'une augmentation de la sous-unité alpha 1 GABAA dans NAc et VTA et une diminution de la sous-unité alpha 5 GABAA dans l'hypothalamus suggérant une réorganisation des récepteurs GABAA dans ces noyaux.
Impact de la perte périnatale sur l'adolescence
Chez P45, nous avons observé une préférence élevée en matières grasses similaire pour les deux groupes le premier jour de la présentation, mais il est intéressant de noter que les rats WD ont progressivement perdu leur intérêt pour les matières grasses après une présentation répétée. L’adolescence est une période critique de réorganisation neurocomportementale nécessaire au traitement cognitif tout au long de la vie (45) et diverses études ont montré une vulnérabilité marquée aux effets cognitifs néfastes d’un régime riche en graisses (46-48). Ce résultat est en contradiction apparente avec les travaux antérieurs du groupe de Muhlhausler (21, 35) chez des rats juvéniles (semaines 6) ont manifesté une nette préférence pour la malbouffe. Cependant, dans leurs publications, le paradigme expérimental était différent puisque les rats avaient libre accès à la nourriture standard et à la malbouffe standard du sevrage au sacrifice (semaines 6).
Parallèlement, nous avons mesuré une augmentation de l'ARNm de Dat dans le NAc et une diminution de l'ARNm de Th dans le VTA confirmée par l'immunohistochimie qui montrait un nombre réduit de cellules TH (+) dans le VTA de rats WD. Après une activité transcriptomique élevée pour le système DA au sevrage, la réduction de l'activité chez P45 peut expliquer le faible intérêt que nous avons observé pour la nourriture au goût agréable observée chez nos rats WD. Il convient également de noter que la diminution systématique de l'expression des ARNm de Fos et FosB dans les différents noyaux analysés pourrait être le signe d'une réduction de l'activité cérébrale après une exposition maternelle à la WD.
Les rats WD adolescents ont montré un désintérêt plus rapide pour la graisse opposé à leur comportement antérieur. L'utilisation d'un régime «normal» pendant l'enfance semble les «protéger» contre une préférence exagérée pour les matières grasses à l'adolescence. Au contraire, lorsque les rats ont librement accès à la malbouffe après le sevrage, comme indiqué dans la réf. (21, 35), ils démontrent à l’adolescence une forte préférence pour la graisse. Ce résultat suggère que le régime alimentaire 3 semaines après le sevrage aurait pu reprogrammer les circuits et rendre la progéniture adolescente moins sensible à un problème aigu de graisse.
Impact de la perte périnatale sur les adultes
Les rats adultes ne présentaient plus de différence de préférence pour les graisses, même après une présentation répétée des graisses, comme décrit précédemment (22, 35). De manière concomitante, nous avons observé une diminution de l'ARNm de Th et de la protéine dans le NAc, ainsi qu'une tendance à une expression réduite de l'ARNm de Dat dans le VTA. Naef et collègue (20) ont déjà signalé une activité faible du système de DA chez des rats adultes nourris en période périnatale avec un HFD, avec une réponse de DA émoussée à l'amphétamine mesurée par microdialyse et une motivation accrue pour la grosse récompense (voir le tableau qui résume les données récentes de qPCR sur ce modèle, Table S2 dans le matériel supplémentaire). Une limitation de la quantification TH (ARNm et immunohistochimie) dans le NAc provient du fait que les cellules NAc pourraient également exprimer l'ARNm et la protéine Th, puis fausser la quantification des fibres DA (49, 50). Cependant, l'utilisation de l'immunomarquage TH dans NAc a révélé principalement les terminaisons axonales denses provenant des neurones DA du cerveau moyen (VTA et SNc). Habituellement, les neurones exprimant la TH dans le striatum et le NAc ne peuvent être discernés que chez des animaux fortement lésés en DA (51) et pourrait donc être difficilement détectable dans nos immuno-sections. Dans cette étude, nous avons également observé une forte augmentation du récepteur des opioïdes mu dans NAc lorsque d’autres groupes, avec différents modèles, ont montré une diminution de l’expression dans le striatum ventral du rat exposé de manière précoce à la HFD (pendant la lactation et la gestation) (19, 21) ou pas de changement (35). Ces modifications, mesurées uniquement au niveau de l'ARNm, pourraient refléter une légère hypo activité des circuits DA associée à une sensibilité accrue aux opioïdes (52) qui ne sont probablement pas suffisants pour avoir une incidence sur le test de comportement que nous avons effectué. Ces hypothèses doivent être confirmées à l'aide d'approches fonctionnelles. Dans un article récent, basé sur un modèle similaire, Romani-Perez et al. N'ont pas été en mesure d'observer une augmentation significative de la motivation dans les boites de conditionnement opérant pour la progéniture HFD, mais ont observé une latence plus courte pour atteindre une case d'objectif dans un paradigme de test de piste22). Malgré l'absence de préférence durable en matière grasse dans nos conditions expérimentales, nous avons constaté que la consommation périnatale de WD chez la mère avait un effet durable sur d'autres circuits cérébraux principalement médiés par le remodelage du GABA dans le NAc et l'hypothalamus. NAc est considéré comme une «sentinelle sensorielle» pour un comportement de consommation (52). Des études récentes ont montré que l’ingestion de nourriture était inhibée par l’inhibition des neurones LH libérant du GABA (53). O'Connor et al. ont montré que les neurones NAc D1R (neurones à projection GABAergiques) inhibent sélectivement les neurones LH VGAT pour interrompre la prise de nourriture (54). Ces expériences révèlent un circuit GABA (NAc / Hypothalamus) qui pourrait être responsable du contrôle de la réponse comportementale. Ce système striatum – hypothalamique ventral complète un autre circuit qui implique le noyau du lit stria terminalis, libérant du GABA, neurone projetant des neurones à glutamate VHLG libérant du glutamate et inhibant directement la LH vglut2 provoquant une alimentation (55). Un autre composant important du circuit de régulation de l’appétit qui implique une coque NAc est une projection inhibitrice libérant du GABA sur le VP (56). Ces données mettent en évidence le rôle crucial de la signalisation GABA dans l’interaction entre l’hypothalamus et l’ANac pour favoriser l’alimentation. Dans notre étude, nous n'avons pas été en mesure de discriminer la population de neurones impliquée dans le remodelage du GABA et comment ces modifications pourraient altérer les réseaux. Cependant, le rôle central des circuits GABA mérite plus d’intérêt. En particulier, il serait très intéressant de réaliser d'autres expériences fonctionnelles de ces circuits GABA en utilisant des approches électrophysiologiques (57). Nous avons également observé une régulation à la hausse globale du transcrit d'ARNm pour les récepteurs 5HT1a et 5HT1b dans les trois noyaux étudiés. La majorité des fibres de sérotonine en projection proviennent du noyau du raphé dorsal (DRN) et du noyau du raphé médian (MRN). Données récentes de in vivo enregistrements et des études d'imagerie ont montré un rôle positif de 5HT dans la récompense (58). Les fibres 5HT de DRN sont impliquées dans le contrôle de l’impulsivité (59). Augmenter 5HT1a en VTA et NAc pourrait être un mécanisme compensatoire qui pourrait contrôler l’impulsivité. Des études pharmacologiques sur l'hypothalamus suggèrent que les sous-types de récepteurs 5HT1a pourraient inhiber le comportement alimentaire induit par la stimulation par la sérotonine (60, 61). Une augmentation des récepteurs 5HT1a et b dans l'hypothalamus pourrait potentialiser l'action suppressive de la sérotonine sur l'alimentation et pourrait donc constituer un mécanisme compensatoire. Ces hypothèses doivent être vérifiées en effectuant des expériences fonctionnelles appropriées.
Ces changements de réseaux sont associés à des modifications de marqueurs de plasticité tels que l'ARNm de Ncam. Dans l'hypothalamus de rats adultes, nous avons observé une augmentation des transcrits de Ncam1 et St8sia4, suggérant une augmentation de la signalisation de l'acide polysialique (PSA). Le PSA est un glycane de surface cellulaire qui module les interactions entre cellules. La polysialylation des protéines d’adhésion cellulaire est impliquée dans divers processus dépendant de la plasticité synaptique dans le système nerveux central et serait nécessaire pour la plasticité synaptique adaptative des circuits d’alimentation lors d’un bilan énergétique positif aigu (33, 62). De plus, d'autres régulateurs de l'interaction cellulaire et de la synaptogenèse pourraient être impliqués dans cette plasticité hypothalamique.
En conclusion (Figure (Figure7), 7), l’apport maternel en WD a une influence durable sur l’organisation des circuits homéostatiques et hédoniques régulant le comportement alimentaire de la progéniture. En analysant trois périodes critiques, nous avons pu montrer une évolution claire de la préférence pour la graisse en corrélation avec des signatures moléculaires spécifiques du cerveau. Pendant l'enfance, la préférence pour la graisse pourrait être corrélée à une activité plus élevée du système d'AD. L'adolescence, caractérisée par une inversion de la préférence pour la graisse, était associée à une expression plus faible des marqueurs du système DA suggérant un mécanisme compensatoire. Un point très intéressant à signaler est que, dans ce modèle, une alimentation équilibrée après le sevrage pourrait protéger le rat adolescent contre des habitudes alimentaires délétères en réduisant son désir de graisse. Bien qu'à l'âge adulte, les deux groupes aient une préférence élevée similaire pour la graisse, les rats de mères nourries avec de la WD ont montré un profond remodelage des circuits GABA. Quelles sont les conséquences de cette plasticité durable? Un régime alimentaire obésogène excessif à l'adolescence réactivera-t-il ce système de récompense émoussé? Ces questions pourraient être pertinentes pour le suivi nutritionnel des nouveau-nés et des enfants élevés dans les pays occidentalisés.
Déclaration d'éthique
Toutes les expériences ont été réalisées conformément aux directives du comité local du bien-être des animaux, de l'UE (directive 2010 / 63 / EU), de l'Institut national de la recherche agronomique (Paris, France) et du département vétérinaire français (A44276). Le protocole expérimental a été approuvé par le comité d'éthique de l'établissement et enregistré sous la référence APAFIS 8666. Toutes les précautions ont été prises pour minimiser le stress et le nombre d'animaux utilisés dans chaque série d'expériences.
Contributions d'auteur
JP et PB ont expérimenté et participé à la discussion et à l'écriture. TM a exécuté la PCA et participé à la discussion et à la rédaction. SN a contribué à la conception de l'expérience et a participé à la discussion. PP a contribué à la conception de l'expérience, participé aux discussions et rédigé le manuscrit. VP a conçu et réalisé les expériences, analysé les données et rédigé le manuscrit.
Déclaration de conflit d'intérêts
Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l'absence de toute relation commerciale ou financière pouvant être interprétée comme un conflit d'intérêts potentiel.
Remerciements
Les auteurs tiennent à remercier Guillaume Poupeau et Blandine Castellano pour avoir soigné les animaux tout au long de l'étude, Anthony Pagniez pour son aide dans l'extraction d'ARNm et TLDA, Isabelle Grit pour son aide dans l'analyse d'échantillons de plasma, et Alexandre Benani et Marie-Chantal Canivenc. pour leur discussion utile et la conception TLDA.
Notes
Le financement. Cette recherche a été financée par les subventions PARIMAD (VP), LCL (VP et PP) de la région des Pays de la Loire, la fondation SanteDige (VP) et le métaprogramme INRA DIDIT (SN, VP, PP).
Matériel complémentaire
Le matériel supplémentaire pour cet article peut être trouvé en ligne à http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fendo.2017.00216/full#supplementary-material.
Figure S1
Apport énergétique total provenant d'une bouteille contenant de l'huile de maïs. (A) Apport calorique de la bouteille d'huile de maïs pour 24 h chez P25 chez les chiots de mères nourries à l'alimentation occidentale (WD) et les chiots à partir de mères nourries d'un régime témoin (CD). (B) Apport calorique de la bouteille d’huile de maïs pour 24 h chez P45 (troisième jour de l’essai en bouteille). (C) Apport calorique de la bouteille d’huile de maïs pour 24 h chez P95 (troisième jour de l’essai en bouteille). Pour panneaux (A – C), les données sont exprimées en moyenne ± SEM, pas de différence statistique (p > 0.05) a été observée, à la suite du test non paramétrique de Mann et Whitney, à tous les âges. (D) Le pourcentage de l'apport calorique de la bouteille d'huile de maïs par rapport à l'apport calorique total (bouteille d'huile de maïs + régime alimentaire Chow standard) pour 24 h chez P25 chez les chiots WD et les chiots CD. (E) Le pourcentage de calories ingérées dans la bouteille d'huile de maïs est comparé à l'apport calorique total (bouteille d'huile de maïs + régime alimentaire Chow standard) pour 24 h chez P45 (le troisième jour du test en bouteille) chez les chiots WD et les chiots CD. (F) Le pourcentage de l'apport calorique de la bouteille d'huile de maïs est comparable à l'apport calorique total (bouteille d'huile de maïs + régime Chow standard) pour 24 h chez P95 (le troisième jour du test en bouteille) chez les chiots WD et les chiots CD. Pour panneaux (D, E), les données sont exprimées en pourcentage de l'apport calorique total, pas de différence statistique (p > 0.05) a été observée, après le chi carré avec correction de Yates, à tous les âges.
Figure S2
Des microphotographies représentatives de l’immunomarquage de la TH dans le noyau accumbens (NAc) et la région tegmentale ventrale (VTA) à trois moments différents. (A) Photomicrographie de l'immunomarquage TH / NeuN au niveau de la VTA, -5.30 mm de Bregma. L'étiquetage rouge concerne NeuN et le vert sur TH. La flèche blanche indique la sortie du troisième nerf. (B) Photomicrographie de l'immunomarquage TH au niveau du NAc, + 1.70 mm de Bregma. L'étiquetage vert est pour TH. La flèche blanche montre la commissure antérieure.
Table S1
Liste des gènes de la matrice TaqMan basse densité avec les codes inventoriés des technologies de la vie correspondantes.
Table S2
Résumé des données publiées concernant l'expression des transcrits de la voie dopaminergique. Les caractères rouges correspondent à la période de l'enfance, les bleus à l'adolescence et les noirs à l'adulte. =: correspond à une expression de transcription similaire entre les groupes, +: correspond à une expression de transcription supérieure chez les ratons issus de régimes hypercaloriques [malbouffe, régime occidental (WD) ou régime riche en graisses (HFD)] et - - correspond à une expression plus faible du transcrit chez les chiots issus de mères nourries avec un régime calorique élevé (junk food, WD ou HFD).
Bibliographie
;
