La survie d'un individu repose essentiellement sur sa capacité d’adaptation à des conditions de vie en constante évolution. Il existe une grande variabilité entre les individus concernant leur réponse au stress chronique, définissant le concept de résilience. Il s’agit d’un mécanisme d'adaptation actif correspondant à la capacité d'un individu à éviter les conséquences négatives sociales, psychologiques et biologiques d'un stress extrême, qui compromettraient son bien-être psychologique ou physique. Le phénomène est complexe et fait intervenir de nombreuses structures cérébrales et de nombreux neurotransmetteurs. Parmi les systèmes neuropeptidergiques, les opioïdes endogènes, comme les enképhalines (ENKs), seraient des cibles potentiellement impliquées dans ces variations naturelles et pourraient ainsi, être un élément déterminant de la capacité d'adaptation individuelle, au cours de l'exposition au stress chronique. Dans une précédente étude de l’équipe du Dr Guy Drolet, il avait été démontré que les niveaux d'expression de l'ARNm des ENKs étaient diminués dans le noyau basolatéral de l’amygdale (BLA) chez les rats vulnérables après un stress chronique de défaite sociale (SCDS). De plus, l’inhibition des ENKs dans la BLA permettait de reproduire un phénotype de vulnérabilité chez le rat, démontrant ainsi le rôle prépondérant de la circuiterie des ENKs dans le développement de la résilience. Cette thèse a pour objectif principal de comprendre la contribution dans la résilience au stress chronique du circuit des ENKs via les récepteurs opioïdergiques Delta (DOPr), tant au niveau neuroanatomique que fonctionnel. Nous avons, tout d’abord, examiné par hybridation in situ, les niveaux d’expression des ENKs dans la BLA chez la souris après un SCDS : comme chez le rat, les souris vulnérables présentaient une diminution de l’ARNm des ENKs dans la BLA par rapport aux animaux résilients et contrôles. Ce résultat confirme une conservation entre les rongeurs concernant l’implication des ENKs dans la résilience. Par la suite, nous avons évalué les niveaux d’expression de DOPr dans les structures cibles de la BLA. Nous avons spécifiquement ciblé l’hippocampe qui entretient un dialogue privilégié avec l’amygdale dans la réponse au stress et dans lequel, DOPr est fortement exprimé. L’expression de l’ARNm de DOPr était réduite dans la région CA1 de l'hippocampe ventral (CA1-vHPC) chez les souris vulnérables tandis que le niveau était maintenu chez les animaux résilients comme chez les témoins. Afin de disséquer l’importance de la signalisation DOPr dans le développement de la résilience, une activation pharmacologique a été effectuée : l’administration d’un agoniste de DOPr, le SNC80, dans la circulation systémique, a augmenté la proportion de souris résilientes après le SCDS. Dans un second temps, nous avons fait l’hypothèse que le maintien du niveau d’expression de DOPr au niveau du CA1-vHPC permettait de maintenir un statut oxydatif contrôlé dans les neurones, conduisant au phénotype de résilience. En effet, le rôle neuroprotecteur de l’activation de DOPr contre les dommages oxydatifs cellulaires (i.e. stress oxydatif, SO) a été démontré dans différents contextes, notamment chez le rat ischémique. Nous avons ainsi observé des marqueurs du SO - comme les neurones « sombres » ou la dilatation du réticulum endoplasmique - par microscopie électronique à transmission (MET) après un SCDS, avec ou sans traitement au SNC80. Nous avons spécifiquement ciblé les neurones excitateurs et inhibiteurs du CA1-vHPC. Nous avons pu mettre en évidence que le SNC80 diminuait la proportion de certains marqueurs du SO, autant chez les animaux résilients que vulnérables, tandis que pour d’autres marqueurs, il restaurait les dommages oxydatifs induits par le SCDS, uniquement chez les vulnérables. Enfin, une étude ultrastructurelle des mitochondries - comme leur nombre et leur taille - par MET, a confirmé ces résultats où le SNC80 restaure les effets délétères du stress uniquement chez les souris vulnérables. Ces résultats ont permis de démontrer que l’activation de la signalisation DOPr est responsable de la résilience en maintenant un statut oxydatif contrôlé dans les neurones excitateurs et inhibiteurs du CA1-vHPC. Pour finir, une étude moléculaire a été effectuée par western blot, dans l’hippocampe total, afin de déterminer la cible moléculaire de DOPr impliquée dans le SO permettant la résilience. Les complexes de la chaîne respiratoire mitochondriale et des enzymes antioxydantes ont été ciblés. L’activation de DOPr a résulté en une diminution de l’expression de certains complexes sans dévoiler la cible moléculaire exacte de DOPr permettant la résilience au stress chronique. Collectivement, ces études proposent un nouveau mécanisme par lequel la signalisation ENK-DOPr permettrait le développement de la résilience au stress chronique en favorisant un état oxydatif contrôlé dans les neurones de l'hippocampe. / The survival of an individual is essentially based on his ability to adapt to ever-changing living conditions. There is a great variability among individuals regarding their response to chronic stress, defining the concept of resilience. Resilience is an active coping mechanism corresponding to an individual's ability to avoid the negative social, psychological and biological consequences of extreme stress that would compromise their psychological or physical well-being. The phenomenon is complex and recruits many brain structures and several neurotransmitters. Among the neuropeptidergic systems, endogenous opioids, such as enkephalins (ENKs), could be potential targets involved in the occurrence of these natural variations and could thus be a crucial determinant of an individual’s capacity to adapt to chronic stress. In a previous study by Dr Guy Drolet's team, ENK mRNA expression levels were shown to be decreased in the nucleus of basolateral amygdala (BLA) in vulnerable rats after chronic social defeat stress (CSDS). In addition, the inhibition of ENKs in the BLA reproduced this vulnerability phenotype in rats, thus demonstrating the preponderant role of the ENK circuitry in the development of resilience. The main objective of this thesis was to investigate the contribution of the ENKs circuit via the Delta opioid receptors (DOPr) in the chronic stress resilience, both at the neuroanatomical and functional levels. We first examined, by in situ hybridization, the expression levels of ENKs in BLA in mice after CSDS: as in rats, susceptible mice showed a decrease in ENK mRNA in BLA compared to resilient and controls animals. This result confirmed the implication of the ENKs in resilience in rodents. Subsequently, we evaluated the expression levels of DOPr in the target structures of the BLA. We specifically targeted the hippocampus, which maintains a privileged dialogue with the amygdala in the response to stress and in which DOPr is strongly expressed. DOPr mRNA expression was reduced in the ventral hippocampal CA1 region (CA1-vHPC) in vulnerable mice while the level was preserved in both resilient and control animals. In order to dissect the importance of DOPr signaling in the development of resilience, pharmacological activation was performed: the administration of a DOPr agonist, SNC80, into the systemic circulation, increased the proportion of resilient mice after the CSDS. In a second step, we hypothesized that the maintenance of DOPr mRNA expression in CA1-vHPC allowed the preservation of a controlled oxidative status in neurons, leading to the phenotype of resilience. Indeed, the neuroprotective role of DOPr activation against cellular oxidative damages (i.e. oxidative stress, OS) was demonstrated in different contexts, particularly in ischemic rats. Thus, we observed markers of OS - such as dark neurons and endoplasmic reticulum dilation - by transmission electron microscopy (TEM) after CSDS, with or without SNC80 treatment. We specifically targeted excitatory and inhibitory neurons of CA1-vHPC. We were able to demonstrate that the SNC80 decreased the proportion of some OS markers in both resilient and vulnerable animals, while for other markers, it restored CSDS-induced oxidative damages only in vulnerable mice. Finally, an ultrastructural study of mitochondria by TEM, confirmed these results where the SNC80 restored the deleterious effects of stress only in vulnerable mice. These results demonstrated that activation of DOPr signaling is responsible for resilience by the preservation of a controlled oxidative status in excitatory and inhibitory neurons of CA1- vHPC. Finally, a molecular study was performed by western blot, in the total hippocampus, to determine the molecular target of DOPr involved in OS, allowing stress resilience. Complexes of the mitochondrial respiratory chain and antioxidant enzymes were measured. The activation of DOPr showed a decrease in the expression of certain complexes without revealing the exact molecular target of DOPr allowing resilience to chronic stress. Overall, these studies propose a novel mechanism by which ENK-DOPr signaling promotes resilience to chronic stress by enhancing a controlled oxidative status in hippocampal neurons.

Plusieurs études cliniques montrent qu'une surconsommation de sel pouvait mener à de l'hypertension et d'autres pathologies cardiovasculaires indépendantes de la pression sanguine. Il est clair que cette surconsommation de sel n'est pas due à un besoin essentiel. Nous émettons l'hypothèse que ce phénomène pourrait être dû à une sensibilisation comportementale facilitant l'ingestion salée au sein du système de récompense. Cette présente étude comporte deux objectifs. En premier lieu, nous avions pour objectif de déterminer, hors de tout doute, si des depletions sodiques répétées induisaient une sensibilisation comportementale pour le sel. Puis, dans un deuxième lieu, nous avions comme objectif de voir si cette sensibilisation au sel était induite par la modulation de l'expression des enképhalines (ENK) et des récepteurs mu opioïdes (mu-OR) dans les structures du système de récompense. En premier lieu, nous avons soumis 73 rats Sprague-Dawley mâles à un protocole de depletions sodiques répétées, qui consistait en une depletion sodique par semaine pendant 3 semaines consécutives, durant lesquelles la consommation spontanée et induite de sel était mesurée. Puis, nous avons examiné l'expression des ENK et des mu-OR dans le noyau accumbens (Nacc), dans le complexe amygdalien ainsi que dans le pallidum ventral (VP), en utilisant des techniques d'hybridation in situ. Nos résultats indiquent qu'une sous-population de rats Sprague-Dawley était sensibilisée au sel suivant un protocole de depletions sodiques répétées, ce qui se traduit par une augmentation significative de la consommation induite de sel au fil des semaines. Puis, chez les rats sensibilisés au sel, une diminution significative dans l'expression des mu-OR a été observé dans le VP 24h après la dernière depletion sodique, suivit d'une récupération dans l'expression des mu-OR 5 jours après la dernière depletion sodique. Par contre, aucune différence significative n'a été observée au niveau de l'expression des mu-OR dans le Nacc et le complexe amygdalien, ainsi qu'au niveau de l'expression des ENK dans le Nacc, le VP et le complexe amygdalien. En résumé, cette neuromodulation du système ENK/mu-OR dans le VP pourrait être une composante importante dans le processus d'adaptation du système nerveux central face aux depletions sodiques multiples facilitant l'ingestion de sel.

L’hormone de la mélano-concentration (Melanin-Concentrating Hormone - MCH) joue un rôle important dans la régulation du bilan d'énergie. Les projections des neurones à MCH vers l’enveloppe du noyau accumbens (Nucleus Accumbens Shell - NAcSh) induisent, lorsque stimulées, la prise alimentaire. Aussi, l'injection intra-NAcSh d’opiacés induit une augmentation de la prise alimentaire chez les rongeurs. Compte tenu de la présence de récepteurs du MCH de type 1 (MCHR1) sur les neurones dynorphine et enképhaline du NAcSh, le système opioïde du NAcSh pourrait jouer un rôle de médiateur de l'effet orexigène du MCH. Les sites et les mécanismes de l'action orexigène du MCH sont cependant encore incomplètement connus.. Connaissant la longue portée des fonctions attribuées au NAcSh dans la modulation de la récompense et du plaisir, nous avons supposé que l’agoniste du MCH dans le NAcSh augmente le plaisir associé à la prise alimentaire à travers des neurones opioïdes dans le NAcSh. Deux expériences chez des rats Wistar mâles ont été effectuées. Nous avons d’abord mesuré la capacité de 3 antagonistes des récepteurs opioïdes (µ: β-Funaltrexamine, β-FNA ; δ: Naltrindole, NTI ; κ: Nor-Binaltorphimine, Nor-BNI) de bloquer l'augmentation de la prise alimentaire induite par l'injection de MCH. Le Nor-BNI, le NTI ou le β-FNA ont été administrés à différentes doses dans le ventricule latéral 90 min ou 22 h avant l’injection de MCH ou de véhicule et la prise alimentaires des animaux a été mesurée pendant les 3 heures suivant le traitement. .. Nous avons constaté que le blocage des récepteurs opioïdes par des antagonistes spécifiques a diminué la prise alimentaire induite par le MCH. Nous avons aussi évalué le niveau de plaisir en réponse à un stimulus sucré (1 ml de sucre à 2%, intra-oral) en quantifiant les mimiques faciales, suivant le test de réactivité gustative décrit précédemment. Les réponses hédoniques ont été évaluées 15 min après l’injection dans le ventricule latéral de 4 µl de l’agoniste du MCH (2 nmol) par rapport au véhicule. Le même test de réactivité gustative a été répété après le traitement avec les antagonistes des différents récepteurs des opioïdes. La capacité des antagonistes des opioïdes de bloquer l'effet du MCH a été mesurée. Nous avons constaté que les trois antagonistes des récepteurs opioïdes ont modifié l'augmentation de la réponse hédonique induite par le MCH en atténuant les propriétés hédoniques de la solution de sucre. Nos résultats indiquent que les effets orexigènes et hédoniques du MCH sont liés aux 3 récepteurs opioïdes. Le MCH peut activer un sous-type de récepteurs spécifiques aux opioïdes (κ, µ) pour exercer ses effets sur la consommation alimentaire. L’interaction des deux systèmes, MCH et opioïdes, semble jouer un rôle important dans la régulation hédonique du contrôle de l'appétit. / The brain melanin-concentrating hormone (MCH) system plays an important role in the regulation of energy balance. The sites and mechanisms of the orexigenic action of the MCH are still uncertain. Knowing the function of the NAcSh in the regulation of reward and pleasure, we hypothesize that MCH agonism in the NAcSh increases the pleasure associated with food intake through the opioid neurons within NAcSh. The presence of MCH receptor (MCHR1) on dynorphin and enkephalin neurons of NAcSh supports this hypothesis. Two different experiments in Wistar male were conducted. Firstly, we measured the capacity of three different opioid antagonists injected in the lateral ventricle at doses of 10 nmol and 40 nmol (for κ and δ) or of 10 nmol and 50 nmol (for µ) to block the increase in food intake induced by MCH injection in the lateral ventricle. The rats pretreated with a microinjection of an opioid antagonist 90 min (for the κ and δ) or 22 h (for µ), received a MCH or vehicle injection. Food intake was monitored during one, two and three hours after MCH or vehicle injection. We found that the blockade of opioid receptors by selective antagonists decreased MCH-induced feeding. Secondly, we assessed the level of pleasure in response to sweet stimulus (one milliliter of a sucrose solution, intraoral) by quantifying facial mimics induced by the presence of sucrose in the mouth. The hedonic responses were monitored, 15 min after the injection of a MCH agonist in the lateral ventricle. The same taste reactivity test was repeated following the injection of MCH in the presence of κ, δ and  opioid antagonists. We found that the three opioid antagonists were capable of modifying the increased hedonic response induced by MCH by attenuating the positive hedonic properties of sucrose solution. Our results indicate that the orexigenic and hedonic effects of MCH are linked to three opioid receptors. MCH might activate a specific opioid receptor subtype (κ, µ) for exerting its effects on food intake. The interaction of the MCH and opioids systems could represent an important link in the modulation of the hedonic appetite control.

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Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished