Effects of early methyl donor deficiency on the ontogeny and plasticity of hypothalamic networks
Impact d’une carence périnatale en donneurs de méthyles sur l’ontogenèse et la plasticité des réseaux hypothalamiques et l’homéostasie énergétique
Résumé
The formation of the central nervous system occurs at an early stage of gestation and is followed by its maturation which continues after birth to ensure the proper functioning of neural circuits. Nutritional deficiency in methyl donors (B9/B12 vitamins) during this period leads to developmental abnormalities, growth retardation and persisting cognitive impairments. We investigated in a rat model of gestational deficiency the potential consequences on the development and plasticity of the hypothalamic networks involved in the regulation of eating behavior and energy homeostasis. We also tested whether maternal folate supplementation during the perinatal period, critical for brain maturation, may reduce the deficiency-associated growth retardation. The results showed that deficiency during the gestational period until weaning induces a disruption of the formation of the hypothalamic networks and a lack of integration of the peripheral metabolic signals as well as persisting abnormalities of the gastric mucosa with the activation of inflammation, apoptosis and oxidative stress. Late supplementation with folic acid (3 mg/kg/day) appeared to be beneficial and reversed the effects of deficiency.
La mise en place du système nerveux central se fait à un stade précoce de la gestation et elle est suivie de sa maturation qui se poursuit après la naissance pour assurer le bon fonctionnement des circuits neuronaux. Une carence en nutriments donneurs de méthyles (vitamines B9/B12) pendant cette période entraîne des anomalies développementales, un retard de croissance et des troubles cognitifs permanents. Nous avons étudié dans un modèle de carence gestationnelle et postnatale chez le rat les conséquences potentielles sur le développement et la plasticité des réseaux hypothalamiques impliqués dans la régulation du comportement alimentaire et l’homéostasie énergétique. Nous avons également testé si une supplémentation maternelle en folate au cours de la période périnatale, cruciale pour la maturation cérébrale, peut réduire le retard de croissance associé à la carence. Les résultats ont montré que la carence durant la période gestationnelle poursuivie jusqu’au sevrage entraîne une perturbation de la mise en place des réseaux hypothalamiques et un défaut d’intégration des signaux métaboliques périphériques ainsi qu’une anomalie persistante de la muqueuse gastrique avec l’activation d’une réaction inflammatoire associée à une apoptose et un stress oxydant. Une supplémentation tardive en acide folique (3mg/kg/jour) s’est avérée bénéfique en inversant les effets de la carence.
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