SEX-DEPENDENT IMPACT OF MICROBIOTA STATUS ON CEREBRAL μ -OPIOID RECEPTOR DENSITY IN FISCHER RATS.

μ-opioid receptors (MOPr) play a critical role in social play, reward, and pain, in a sex and age-dependent manner. There is evidence to suggest that sex and age differences in brain MOPr density may be responsible for this variability, however, little is known about the factors driving these differences in cerebral MOPr density. Emerging evidence highlights gut microbiota's critical influence and its bidirectional interaction with the brain on neurodevelopment. Therefore, we aimed to determine the impact of gut microbiota on MOPr density in male and female brains at different developmental stages. Quantitative [3 H]DAMGO autoradiographic binding was carried out in the forebrain of male and female conventional (CON), and germ-free (GF) rats at postnatal days (PND) 8, 22, and 116-150. Significant 'microbiota status x sex,' 'age x brain region' interactions, and microbiota status- and age-dependent effects on MOPr binding were uncovered. Microbiota status influenced MOPr levels in males but not females, with higher MOPr levels observed in GF vs. CON rats overall regions and age groups. In contrast, no overall sex differences were observed in GF or CON rats. Interestingly, within-age planned comparison analysis conducted in frontal cortical and brain regions associated with reward revealed that this microbiota effect was restricted only to PND22 rats. Thus, this pilot study uncovers the critical sex-dependent role of gut microbiota in regulating cerebral MOPr density, which is restricted to the sensitive developmental period of weaning. This may have implications in understanding the importance of microbiota during early development on opioid signalling and associated behaviours

FABP7 expression in normal and stab-injured brain cortex and its role in astrocyte proliferation

Reactive gliosis, in which astrocytes as well as other types of glial cells undergo massive proliferation, is a common hallmark of all brain pathologies. Brain-type fatty acid-binding protein (FABP7) is abundantly expressed in neural stem cells and astrocytes of developing brain, suggesting its role in differentiation and/or proliferation of glial cells through regulation of lipid metabolism and/or signaling. However, the role of FABP7 in proliferation of glial cells during reactive gliosis is unknown. In this study, we examined the expression of FABP7 in mouse cortical stab injury model and also the phenotype of FABP7-KO mice in glial cell proliferation. Western blotting showed that FABP7 expression was increased significantly in the injured cortex compared with the contralateral side. By immunohistochemistry, FABP7 was localized to GFAP+ astrocytes (21% of FABP7+ cells) and NG2+ oligodendrocyte progenitor cells (62%) in the normal cortex. In the injured cortex there was no change in the population of FABP7+/NG2+ cells, while there was a significant increase in FABP7+/GFAP+ cells. In the stab-injured cortex of FABP7-KO mice there was decrease in the total number of reactive astrocytes and in the number of BrdU+ astrocytes compared with wild-type mice. Primary cultured astrocytes from FABP7-KO mice also showed a significant decrease in proliferation and omega-3 fatty acid incorporation compared with wild-type astrocytes. Overall, these data suggest that FABP7 is involved in the proliferation of astrocytes by controlling cellular fatty acid homeostasis

Contribution à la compréhension des effets des systèmes de culture sur l'infection des cultures de blé tendre d'hiver par la fusariose et la contamination des grains par les mycotoxines associées

Le travail présenté s'inscrit dans une double préoccupation de protection intégrée des cultures et de sécurité sanitaire. L'objectif est d'étudier comment les pratiques culturales dans les champs de blé influent sur le développement de la fusariose de l'épi et la production de mycotoxines fusariennes. Les procédures d'échantillonnage pour le dosage des toxines ont d'abord été évaluées. Puis, nous avons analysé les corrélations éventuelles entre pratiques culturales, symptômes de fusariose sur l'épi, contamination en mycotoxines des grains, et infection de la parcelle par telle ou telle combinaison des différentes espèces (ou souches) de pathogènes. Deux dispositifs ont été suivis: un réseau comparant 30 parcelles cultivées en agriculture biologique dans des milieux différents, pendant deux ans, et un essai comparant différents systèmes de culture (biologique, conventionnel, intégré, et sans travail du sol avec couverture permanente) dans un même lieu, pendant quatre ans. Pour que les prélèvements au champ permettent de caractériser de façon fiable le niveau de contamination de la parcelle, nous avons établi quelques règles concernant la procédure de prélèvement: prélever une quantité suffisante d'épis (au moins 1 kg de grains), bien répartis dans la parcelle (quadriller la parcelle, par 10 botillons par exemple), broyer les grains pour homogénéiser au mieux l'échantillon sur lequel les toxines seront analysées. Avant même le broyage, une séparation soigneuse des grains et des organes végétatifs est essentielle pour que le niveau de contamination en toxines des premiers ne soit pas surévalué à cause de la présence de résidus des seconds, beaucoup plus fortement contaminés en termes de µg de toxine par kg de matière végétale. Aucune relation stable entre les symptômes visibles sur les épis et la contamination des grains par les mycotoxines n'a été observée dans nos conditions expérimentales, où les niveaux d'attaque et de contamination de nos parcelles sont restés en moyenne relativement modérés. Il ne semble donc pas possible d'établir un modèle prédisant la teneur en mycotoxines à la récolte à partir des symptômes observés auparavant sur les épis. Aucune des hypothèses simples de la littérature concernant un effet des pratiques culturales sur la fusariose de l'épi n'a été vraiment validée. En revanche, une corrélation positive a été observée entre un paramètre nutritionnel du blé, le rapport des quantités d'azote sur celles de fructose dans les épis à la floraison, et le taux d'infection des grains par les agents du complexe fusarien ou les symptômes visibles de la fusariose (intensité ou gravité). En ce qui concerne la production de mycotoxines fusariennes (et non plus les symptômes visibles de la maladie), nous avons trouvé qu'elle était corrélée à la présence de résidus de la culture précédente -pour autant que cette culture précédente soit sensible elle-même à la fusariose-, et à des valeurs faibles du rapport du taux d'azote sur celui de potassium dans les épis à la floraison. F. culmorum semble être une espèce très importante tant pour la production de déoxynivalénol que de nivalénol; sa plus forte présence dans les systèmes sans travail du sol pourrait expliquer les plus forts taux de contamination dans ce système. Cependant, la production de mycotoxines semble en partie résulter d'interactions complexes, de compétition ou de synergie, entre les différentes espèces de Fusarium productrices de toxines, ou entre elles et les espèces non productrices de toxines (faisant ou non partie du complexe fusarien); ces interactions probables contribuent à minimiser l'effet d'éventuels traitements fongicides de cultures. Ce travail suggère l'intérêt d'un travail à l'interface de l'agronomie et de la pathologie, à l'échelle du champ comme à l'échelle de la souche de pathogène, et appelle des études complémentaires à l'interface de ces champs d'activité

Betterave et colza : gérer les repousses de colza pour éviter l'explosion des nématodes à kystes

National audienceCultiver du colza en rotation avec de la betterave dans la même parcelle présente un risque : celui de voir se développer Heterodera schachtii, le nématode à kyste de la betterave. Une bonne gestion des repousses de colza peut permettre de le maîtriser

Analysis of the variability of grain protein content in wheat : Genotypic adaptation of the crop simulation model azodyn

*UMR d'Agronomie, Bibliothèque, 78850 Thiverval-Grignon Diffusion du document : UMR d'Agronomie, Bibliothèque, 78850 Thiverval-GrignonInternational audienc

Effets des systèmes de production sur les populations de nématodes nuisibles aux grandes cultures : recherche de méthodes pratiques de diagnostic et de gestion des risques

Textes issus des travaux du programme Casdar "Innovation et Partenariat" de 2007 et présentés lors d'un colloque le 4 décembre 2012, sous l'égide du GIS Relance AgronomiqueNational audienceThe most recent studies on nematodes date from the last thirty years. As their detection requires expensive and specific analyzes, the observed damages are thus rarely attributed to their presence in the fields. As a result, their distribution over the territory, with few exceptions, remains poorly known. This project was therefore intended to update these studies in a new agronomical context linked with the increase in rapeseed surfaces for the production of biodiesel, the new guidelines related to the management of intercropping to meet the requirements of the Nitrates Directive and the need to reduce the use of chemical solutions in favor of the use of resistant varieties and / or tolerant. The species studied in this project are those that are harmful to beets, canola, durum wheat and corn. The main purposes of this project are: i) to estimate the effect of new cultures and intermediate crops on nematode populations, ii) to identify the methods used during the intercropping to limit the evolution of populations, iii) to build decision support systems. Although they sometimes need to be consolidated, the results give some new data on the distribution, biology and harmfulness of poorly known species. They also contribute to the development of an optimized management of resistant and / or tolerant varieties of intercropping and alternative control methods, to maintain these populations at levels which are consistent with the quantitative and qualitative requirements of the sector.Pour la plupart, les dernières études d'ampleur sur les nématodes inféodés aux grandes cultures datent d'une trentaine d'années. Les dommages observés dans les parcelles ne sont que rarement imputés à la présence de ces ravageurs, leur mise en évidence nécessitant des analyses spécifiques et coûteuses et leur répartition sur le territoire restant, à quelques exceptions près, mal connue. Ce projet a donc eu pour vocation de relancer ces études dans un contexte profondément remanié par l'augmentation des surfaces de colza destinées à la production de diester, les nouvelles directives liées à la gestion des intercultures pour répondre aux exigences de la directive nitrates et à la nécessaire diminution de l'utilisation des solutions d'origine chimique au profit de l'utilisation de variétés résistantes et/ou tolérantes. Les espèces étudiées dans ce projet sont celles qui sont nuisibles aux cultures de betteraves, de colza, de blé dur et de maïs. Les expérimentations réalisées sont destinées à : i) estimer l’effet des nouvelles cultures et cultures intermédiaires sur les populations de nématodes, ii) recenser les méthodes utilisables pendant la période de l’interculture pour limiter l’évolution de populations, iii) construire des systèmes d’aide à la décision. Bien qu’il soit parfois nécessaire de les consolider, les résultats obtenus apportent de nouvelles données sur la répartition, la biologie, la nuisibilité d'espèces parfois peu connues. Ils contribuent également au développement d'une gestion optimisée des variétés résistantes et/ou tolérantes, de l'interculture et des méthodes de lutte alternatives, visant à maintenir ces populations à des niveaux compatibles avec les exigences quantitatives et qualitatives des filières

Plasticité gliale dans le complexe dorso-vagal en réponse à des régimes « gras-sucrés » de type occidental

International audienceIntroduction et but de l’étudeLe surpoids et l’obésité sont en partie causées par des altérations du contrôle neurophysiologique de la prise alimentaire. Dans l’hypothalamus les plasticités gliale (activations astrocytaire et microgliale) et neuronale (renouvellement neuronal) jouent un rôle dans la régulation de la prise alimentaire en fonction des besoins de l’organisme (régulation de la sensation de faim et de satiété en fonction des apports énergétiques) et notamment dans l’adaptation aux régimes riches en énergie. Pour mieux comprendre ces mécanismes, il est important de caractériser les modifications plastiques de la glie dans des structures cérébrales participant à la régulation de la prise alimentaire autres que l’hypothalamus, comme le complexe dorso-vagal dans le tronc cérébral. Nous avons plus spécifiquement ciblé l’area postrema (AP), dont les neurones reçoivent les informations en provenance du système digestif par la voie nerveuse (nerf vague et projections du noyau du tractus solitaire [NTS]) et par la voie sanguine (hormones et métabolites circulants). L’objectif de cette étude était de caractériser les modifications plastiques de la glie dans l’AP et le NTS, chez le rongeur, en réponse à l’exposition à un régime gras et sucré de type occidental, administré de façon chronique ou lors d’épisodes répétés.Matériel et méthodesNous avons analysé, sur des coupes de tronc cérébral dans l’AP et le NTS, la plasticité morphologique des astrocytes (déploiement des prolongements astrocytaires) par immunomarquage de la GFAP, et la plasticité phénotypique de la microglie (activation microgliale caractérisée par des modifications morphologiques) par immunomarquage de Iba1 sur deux modèles de rongeurs :– des rats soumis pendant 1 mois à un régime pro-inflammatoire, riche en lipides et sucres, et pauvre en fibres ;– des souris soumises à des épisodes courts et répétés d’un régime riche en lipides et sucres, modèle de souris « yoyo », en régime standard au moment du sacrifice, permettant de caractériser la persistance des effets de l’exposition à ces régimes.Résultats et analyse statistiqueNous avons montré une augmentation du déploiement astrocytaire et un épaississement de la barrière astrocytaire entre l’AP et le NTS après 1 mois de régime gras-sucré chez le rat ainsi qu’après une exposition répétée à un régime gras-sucré chez la souris. En revanche nous n’avons pas observé de modification du nombre ou de la morphologie des cellules microgliales, chez les rats et souris soumis au régime gras-sucré, ce qui suggère l’absence d’activation microgliale dans ces régions.ConclusionCes résultats mettent en évidence un phénomène de plasticité astrocytaire renforçant la barrière entre l’AP et le NTS (deux régions mitoyennes du tronc cérébral impliquées dans la satiété) en réponse à des régimes de type occidental (gras-sucrés). Cet effet est observé après une exposition chronique chez le rat ou après des expositions répétées chez la souris, ce qui suggère la persistance de l’impact du régime sur la barrière astrocytaire. Cette modification astrocytaire dans le complexe dorso-vagal pourrait ainsi jouer un rôle dans l’adaptation de la prise alimentaire aux besoins énergétiques de l’organisme