Ecole Doctorale

Sciences de la Vie et de la Santé

Spécialité

Biologie-Santé - Spécialité Neurosciences

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots Clés

adolescence,puberté,dimorphisme sexuel,système endocannabinoïde,plasticité synaptique,cortex prefrontal

Keywords

adolescence,puberty,sexual dimorphism,endocannabinoid system,synaptic plasticity,prefrontal cortex

Titre de thèse

Dimorphisme sexuel des trajectoires développementales de la plasticité synaptique endocannabinoïde dans le cortex préfrontal du rat
Sex-specific maturational trajectory of endocannabinoid plasticity in the rat prefrontal cortex

Date

Jeudi 17 Décembre 2020

Adresse

Faculté de médecine de la Timone 27 Boulevard Jean Moulin 13385 Marseille Salle visioconférence Faculté de médecine de la Timone

Jury

Directeur de these Mme Anne-Laure PELISSIER-ALICOT INMED, INSERM U901
CoDirecteur de these M. Olivier MANZONI INMED, INSERM U901
Examinateur M. Christophe LANçON APHM, CHU Conception, Service de Psychiatrie
Examinateur M. Emmanuel VALJENT Institut de Génomique Fonctionnelle
Rapporteur Mme Sohphie LAYé NutriNeuro - INRA 1286
Rapporteur M. Nicolas FRANCHITTO Addictologie clinique Pôle médecine d'urgences Urgences Réanimation Médecines (URM)

Résumé de la thèse

L'adolescence, avec le début de la puberté, est une période développementale charnière permettant la transition entre l’enfance et l’âge adulte. Durant cette période, il existe une plus grande vulnérabilité pour l’émergence de troubles neuropsychiatriques avec un dimorphisme sexuel. C’est également une importante période de maturation des circuits fronto-striato-limbiques, impliqués dans les fonctions exécutives supérieures et la régulation des émotions, suggérant ainsi la possibilité que certains mécanismes neuro-développementaux puissent contribuer à cette vulnérabilité. Cependant, l’impact de la puberté sur les trajectoires développementales neurophysiologiques liées au sexe est peu documenté. Le système endocannabinoïde (SEC), composé de neuromédiateurs lipidiques et de récepteurs spécifiques, joue un rôle majeur dans le développement et le fonctionnement du cerveau. Il participe à diverses formes de plasticité synaptique, notamment la dépression à long-terme (DLT) qui diminue l’activité des synapses glutamatergiques du cortex préfrontal (CPF), région cérébrale de maturation tardive. Le cannabis est la substance illicite la plus consommée lors de la puberté chez l’Homme. Les nombreux exo-cannabinoïdes présent dans cannabis vont usurper le fonctionnement du SEC. Les déficits cognitifs persistant associés au CPF observés chez les humains et les animaux exposés au cannabis lors de la puberté suggèrent que la maturation pubertaire du SEC est une période développementale critique. Dans ce contexte, nous avons étudié l’activité des synapses glutamatergiques du CPF et leur régulation par le SEC par des approches électrophysiologiques et pharmacologiques ex vivo sur un modèle de rats mâles et femelles, au stade juvénile, pubère et adulte. Nos travaux ont mis en évidence un dimorphisme sexuel des trajectoires développementales physiologiques du SEC dans le PFC. Ces résultats contribuent à la compréhension des substrats cellulaires synaptiques et des troubles comportementaux spécifiques au sexe observés après une consommation de cannabis ou exo-cannabinoïdes lors de l’adolescence.

Thesis resume

Adolescence with the onset of puberty is a pivotal developmental period allowing the transition from childhood to adulthood. During this period, there is a greater vulnerability for the emergence of neuropsychiatric disorders with sexual dimorphism. It is also an important period of maturation of the fronto-striato-limbic circuits, involved in higher executive functions and the regulation of emotions, thus suggesting the possibility that certain neurodevelopmental mechanisms may contribute to this vulnerability. Notwithstanding, the impact of puberty on gender-related neurophysiological developmental trajectories is poorly documented. The endocannabinoid system (ECS), made up of lipid neurotransmitters and specific receptors, plays a major role in the development and function of the brain. It participates in various forms of synaptic plasticity, including long-term depression (DLT) which decreases the activity of glutamatergic synapses of the prefrontal cortex (CPF), a region of late maturation of the brain. Cannabis is the most widely used illicit substance during puberty in humans. The many exo-cannabinoids present in cannabis, will usurp the functioning of the SEC. The persistent cognitive deficits associated with CPF observed in humans and animals exposed to cannabis during puberty suggest that pubertal maturation of ECS is a critical developmental period. In this context, we studied the activity of the glutamatergic synapses of CPF and their regulation by the SEC by electrophysiological and pharmacological approaches ex vivo on a model of male and female rats, in the juvenile, pubescent and adult stage. Our work has demonstrated a sexual dimorphism of the physiological developmental trajectories of the ECS in the PFC. These results contribute to the understanding of synaptic cell substrates and gender-specific behavioral disorders observed after the consumption of cannabinoids during adolescence.