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Thèse Aliou Badara GUEYE

"Alimentation durant l'adolescence : facteurs de troubles comportementaux et neurobiologiques à l'âge adulte. Modèle animal chez le rat"

Le 17 décembre 2010

Résumé

Le mode d'alimentation des adolescents consiste le plus souvent en une consommation excessive et démesurée de fortes quantités de nourritures palatables avec une teneur calorique et sucrée importante. Les données épidémiologiques et cliniques montrent que la consommation abusive de ces types d'aliments sucrés au cours de cette période où la maturation cérébrale s'effectue de façon considérable n'est pas sans conséquences. De manière préoccupante, cette consommation atypique d'aliments durant l'adolescence de plus en plus tournée vers la nourriture sucrée augmente le risque de développement des pathologies telles que l'obésité, le diabète et les maladies associées.
Très peu d'études se sont intéressées chez l'animal sur les conséquences à long terme d'une consommation excessive de sucre sur le comportement. Nous avons évalué chez le rat, les effets d'une consommation excessive de solutions sucrées modélisant le mode de consommation de l'adolescent humain (âge 30 à 46 jours) sur différents paramètres comportementaux et neurobiologiques à l'âge adulte. Nos résultats montrent que la consommation chronique en libre choix de saccharose au cours de l'adolescence induit chez l'adulte en situation opérante une baisse de motivation et un déplacement vertical de la courbe dose-réponse pour les solutions sucrées ou non sucrées sans modifier le comportement vis à vis de récompenses pharmacologiques tels que la cocaïne. Concernant la spécificité de ces effets, nous avons montré que 1) qu'ils sont spécifiques de la concentration 5% de saccharose, qui est la concentration récompensante maximale chez nos animaux, 2) qu'ils sont observés lorsqu'un accès prolongé est donné (12h ou 24h) et absents lors d'un accès court (2h), 3) qu'ils sont dépendants du goût sucré de la solution présentée à l'adolescence et non de la charge calorique puisque ces effets sont observés aussi pour de la saccharine (non calorique) 3) qu'ils sont spécifiques de la période d'adolescence puisque ces effets ne sont pas retrouvés lorsque la solution sucrée est proposée chez l'adulte. 4) qu'ils sont indépendants des conditions d'hébergement des animaux puisqu'ils sont observés aussi bien chez des animaux vivant isolément ou en groupe.
Enfin, nous avons pu montrer que ces altérations comportementales à long terme, vis à vis d'aliments palatables s'accompagnent de l'apparition de comportements de type anxieux et d'un état de type dépressif qui ont été évalués respectivement dans les tests de Novelty-suppressed feeding test (NSFT) et de nage forcée (Test de Porsolt). Un traitement chronique à l'imipramine dès la fin de l'adolescence permet de prévenir ces altérations. L'analyse de la neurogenèse chez nos animaux a permis de mettre en évidence que la consommation de saccharose durant l'adolescence diminue la neurogenèse dans le gyrus dentelé de l'hippocampe et que le traitement chronique à l'imipramine permet de récupérer ce déficit. Ces dernières données démontrent l'importance des habitudes alimentaires, spécialement à l'adolescence, dans le développement de maladies neuropsychiatriques de l'adulte.
Des efforts importants doivent être déployés pour prévenir cette consommation excessive d'aliments sucrés initiée durant l'adolescence.

Mots clés Adolescence, Rat, Sucres, Systèmes de récompense et motivation


Abstract

Adolescent diet consists usually in consuming disprortionate and excessive palatable food with high caloric and sugar contents. Clinical and epidemiological data show that overconsumption of these large foods and sugar beverage consumption may have consequences in adolescence during which the brain is still maturing.
Several studies have shown that sugar overconsumption during adolescence have long lasting effect of disease incidence such as obesity, diabetes … However, little is known in the long lasting effect of behavior disorder related to sugar overconsumption early in life. Therefore we set up an animal model to investigate the long lasting effect of sugar overconsumption during adolescence (PND 30- 46) in neurobiological and behavioral alterations at adulthood. Our results reveal that chronic free access to sugar during adolescence decreases motivation and induce a vertical downshift of dose response curve for natural sweet and no sweet solution at adulthood with no behaviour consequences for pharmacological reward such as cocaine. These behavior alteration are specific: 1) to the 5% sucrose concentration which is the more rewarding dose in our rats; 2) to a long access to 5% sucrose because only these alteration of behavior are observed in 12h et 24h access but not in 2h access; 3) to the sweet taste of solution exposure during adolescence but not to the caloric effect since saccharine (a no caloric and sweet solution) induces these behaviour alterations; 4) to adolescence period because we show no effect when adult rats have sucrose solution; 4) is not specific to the grooming conditions during adolescence since singly housed or group housed rats show this deep behaviour disorder.
We also show that these long lasting behavior alterations to palatable food are associated to anxiogenic-like behavior and a depressive-like state evaluated in Novelty suppressed feeding test and forced swimming test respectively. Chronic imipramine treatment since the end of adolescence (PND 47) prevents these behavior disorder. Immunoreactive studies show that sucrose exposure during adolescence decreases neurogenesis in the dentate gyrus of hippocampus and imipramine treatment restores this deficit. These result suggest the importance of diet during adolescence in the development of neuropsychiatric disorders at adulthood.
Given our high sweet environment, all these data suggest that considerable effort must be conducted to fight against the early life initiation of sugar.

Key words Adolescence, Rat, sugar, brain reward, motivation     


Lieu:
Plateforme de Génomique Fonctionnelle (Carreire)

Cnrs Unité 5227. Université de Bordeaux 2 Campus Carreire. Equipe Martine Cador CNRS UMR 5227 Equipe: Neuropsychopharmacologie de l'addiction.    

Mention Sciences Biologiques

Option Nutrition

Adresse du laboratoire
CNRS UMR 5227 Laboratoire de Neuropsychopharmacologie de l'addiction Université Victor Segalen Bordeaux 2, 146 rue Léo Saignat 33076 Bordeaux Cedex
Contact gueyealioubad(a)yahoo.fr

Focus



Aliou Badara GUEYE a préparé sa thèse sous la direction de Martine Cador dans l'équipe "Neuropsychopharmacologie de l'addiction" UMR Cnrs 5227 .

Jury

Georges Di Scala, DR CNRS UMR 5228 CNIC Bordeaux, Président
Catherine Belzung, PU INSERM U-930 Tours, Rapporteur
Dr Marcello Solinas CNRS UMR 6187 Poitiers, Rapporteur
Dr Martine Cador, CNRS UMR 5227, Directrice de thèse

Publications


Gueye A.B - Vendruscolo LF, Darnaudery M, Ahmed SH, Cador M (2010) Sugar overconsumption during adolescence selectively alters motivation and reward function in adult rats. PLoS ONE 5(2) e9296.doi:10.1371/journal.pone.0009296.

Vendruscolo L.F., Gueye A.B., Vendruscolo J.M., Clemens K.J., Mormède P., Darnaudéry M., Cador M. (2010) Reduced alcohol drinking in adult rats exposed to sucrose during adolescence Neuropharmacology (2010), Nov ;59(6):388-94. Epub 2010 Jun 17.