Theses Year : 2023

Role of perinatal exposure to α-HBCDD, a brominated flame retardant, in the onset of Autism Spectrum Disorders in rat

Rôle d’une exposition périnatale à l’α-HBCDD, un retardateur de flamme bromé, dans l’émergence des Troubles du Spectre Autistique chez le rat

Abstract

Recent studies highlight the role of environmental factors in the etiology and pathophysiology of Autism Spectrum Disorders (ASD). Among these factors, exposure to brominated flame retardants, such as α-hexabromocyclododecane (α-HBCDD), is suggested to contribute to the emergence of this pathology. In this context, the aims of my PhD project is to evaluate the role of perinatal exposure to α-HBCDD, a brominated flame retardant, in the onset of Autism Spectrum Disorders in rats. Our findings confirm the detrimental and insidious effects of early exposure to α-HBCDD at a dose representative of human exposure. This neurotoxicity manifests as the onset of behavioural disturbances in the early days of life, persisting into later stages of development. The main symptoms assessed, namely impaired sociability, altered sensitivity to various stimuli and the induction of stereotypies, proved to be comparable to those induced by the administration of valproic acid (VPA), used as a recognised model of ASD in rodents. Subsequently, we investigated underlying mechanisms that might account for these behavioural alterations, such as epigenetic changes, systemic and central immune dysfunctions, as well as alterations in synaptic plasticity and structural connectivity. Certain cerebral regions related to sensory processing and sociability undergo modifications in both volume and structural connectivity. Epigenetics could serve as an intermediary in the actions of both VPA and α-HBCDD, leading to a dysregulation of synaptic plasticity and the induction of inflammation at both systemic and central levels. Our work confirmed similar mechanistic impairments between the α-HBCDD-exposed group and the VPA model. Each of these mechanisms could contribute to the observed behavioural alterations. The interplay between these various mechanisms, along with their respective or interdependent consequences, could potentially create an environment conducive to the development of ASD in individuals. Thus, this work points out the ability of α-HBCDD to induce the expression of ASD in a similar way to VPA and contributes to clarifying the links between exposure to α-HBCDD and the development of autistic-type neurodevelopmental disorders.
Des travaux récents mettent en exergue la contribution des facteurs environnementaux, à l'étiologie et à la physiopathologie des Troubles du spectre autistique (TSA). Parmi ces facteurs, les expositions aux retardateurs de flamme bromés, tel que l'α-hexabromocyclododécane (α-HBCDD), favoriseraient l'apparition de cette pathologie. Dans ce contexte, l'objectif de mon projet de recherche de doctorat est d'évaluer le rôle d'une exposition périnatale à l'α-HBCDD dans l'émergence des Troubles du Spectre Autistique chez le rat. Nos travaux confirment les effets délétères et insidieux de l'exposition précoce à l'α-HBCDD, à une dose représentative de l'exposition humaine. Cette neurotoxicité se traduit par l'apparition de troubles comportementaux dès les premiers jours de vie, qui persistent à un âge plus tardif. Les principaux symptômes évalués, à savoir les troubles de la sociabilité, la modification de la sensibilité à divers stimuli et l'induction de stéréotypies sont comparables à ceux induits par l'administration d'acide valproïque (VPA), utilisé comme modèle reconnu de TSA chez le rongeur. Nous nous sommes ensuite intéressés aux mécanismes sous-jacents qui pourraient être responsables de ces modifications comportementales tels que les changements épigénétiques, les dysfonctionnements immunitaires au niveau systémique et central, ainsi que les altérations de la plasticité synaptique et de la connectivité structurelle. Certaines régions cérébrales liées à la sensorialité et à la sociabilité subissent des modifications, tant au niveau de leur volume que de leur connectivité structurelle. L'épigénétique pourrait être ici un intermédiaire dans l'action du VPA tout comme de l'α-HBCDD conduisant à une dérégulation de la plasticité synaptique et à l'induction d'une inflammation au niveau systémique et central. Nos travaux ont permis de confirmer des atteintes de types mécanistiques similaires entre les groupes α-HBCDD et le modèle VPA. Chacun de ces mécanismes pourrait contribuer aux altérations comportementales observées. La combinaison des interactions entre ces divers mécanismes, ainsi que leurs conséquences respectives ou interdépendantes, pourraient potentiellement engendrer un environnement propice au développement des TSA chez l'individu. Ainsi, ce travail met en évidence la capacité de l'HBCDD à induire l'expression de TSA de façon analogue au VPA et contribue à clarifier les liens entre l'exposition à l'α-HBCDD, et le développement de troubles neurodéveloppementaux de type autistique.
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Dates and versions

tel-04628623 , version 1 (28-06-2024)

Identifiers

  • HAL Id : tel-04628623 , version 1

Cite

Chloé Morel. Rôle d’une exposition périnatale à l’α-HBCDD, un retardateur de flamme bromé, dans l’émergence des Troubles du Spectre Autistique chez le rat. Ecotoxicologie. Université de Lorraine, 2023. Français. ⟨NNT : 2023LORR0191⟩. ⟨tel-04628623⟩
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