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Nathalie Marissal-Arvy & NutriNeuro

Inversion des effets centraux du stress sur les acteurs de l’inflammation et les acteurs de la plasticité par le régime alimentaire et par la cannelle chez le rat

Le 3 décembre 2013

Effect of a high-fat-high-fructose diet, stress and cinnamon on central expression of genes related to immune system, hypothalamic-pituitary-adrenocortical axis function and cerebral plasticity in rats.
Marissal-Arvy N, Batandier C, Dallennes J, Canini F, Poulet L, Couturier K, Hininger-Favier I, Moisan MP, Roussel AM, Mormède P.
Br J Nutr. 2013 Nov 20:1-12. [Epub ahead of print]

PubMed 


Un régime riche en gras et en sucre induit à long terme des effets délétères au niveau métabolique, mais aussi au niveau inflammatoire (à bas bruit), et au niveau central sur l’humeur et les performances cognitives.
De la même façon, un excès de glucocorticoïdes, comme en situation de stress, provoque des effets délétères sur la plasticité cérébrale. Au contraire, la cannelle, source de polyphénols, est souvent décrite pour ses effets anti-oxydants, anti-inflammatoires et donc protecteurs notamment lors d’une insulino-résistance. Des rats males Wistar ont été nourris pendant 16 semaines soit avec un régime standard soit avec un régime riche en gras et en sucre, supplémentés ou non à forte dose par de la cannelle. Nous avons mesuré l’effet de tels régimes sur les paramètres de l’inflammation au niveau périphérique et au niveau central (hippocampe et hypothalamus), et sur l’expression de différents acteurs de la plasticité cérébrale, en situation basale ou en situation de stress.

Nous montrons que pour de nombreux paramètres les effets négatifs du stress observés sous régime standard sont reversés sous régime riche en gras et en sucre (effet “comfort food”). Comme suggéré classiquement, la cannelle exerce un effet protecteur vis à vis du stress sous régime standard, équilibré. Au contraire, de façon étonnante, la cannelle présente des effets négatifs sous régime hypercalorique, notamment via une diminution de l’expression centrale de facteurs impliqués dans la neurogenèse et la synaptogenèse.

Br J Nutr 2013 Nov 20:1-12. Ce travail a été financé par l’ANR CERVIRMIT (ANR-07-PNRA-003-02).

 


Effect of a high-fat-high-fructose diet, stress and cinnamon on central expression of genes related to immune system, hypothalamic-pituitary-adrenocortical axis function and cerebral plasticity in rats.


The intake of a high-fat/high-fructose (HF/HFr) diet is described to be deleterious to cognitive performances, possibly via the induction of inflammatory factors. An excess of glucocorticoids is also known to exert negative effects on cerebral plasticity. In the present study, we assessed the effects of an unbalanced diet on circulating and central markers of inflammation and glucocorticoid activity, as well as their reversal by dietary cinnamon (CN) supplementation.

A group of male Wistar rats were subjected to an immune challenge with acute lipopolysaccharide under a HF/HFr or a standard diet. Another group of Wistar rats were fed either a HF/HFr or a control diet for 12 weeks, with or without CN supplementation, and with or without restraint stress (Str) application before being killed. We evaluated the effects of such regimens on inflammation parameters in the periphery and brain and on the expression of actors of brain plasticity. To assess hypothalamic-pituitary-adrenocortical axis activity, we measured the plasma concentrations of corticosterone and the expression of central corticotrophin-releasing hormone, mineralocorticoid receptor, glucocorticoid receptor and 11β-hydroxysteroid dehydrogenase.
We found that the HF/HFr diet induced the expression of cytokines in the brain, but only after an immune challenge. Furthermore, we observed the negative effects of Str on the plasma concentrations of corticosterone and neuroplasticity markers in rats fed the control diet but not in those fed the HF/HFr diet.
Additionally, we found that CN supplementation exerted beneficial effects under the control diet, but that its effects were blunted or even reversed under the HF/HFr diet. CN supplementation could be beneficial under a standard diet, but deleterious under the unbalanced diet encountered in Western societies. Br J Nutr 2013 Nov 20:1-12.

This work was supported by ANR CERVIRMIT (ANR-07-PNRA-003-02).

Focus

Nathalie Arvy
Chargé de recherche - PhD
INRA
Laboratoire NutrINeurO
UMR INRA 1286
Université Bordeaux 1 & 2

Equipe de Véronique Pallet
et Marie-Pierre Moisan
Nutrition, récepteurs nucléaires et vieillissement cérébral