ETUDE DES RELAIS CENTRAUX IMPLIQUES DANS L'ADAPTATION RESPIRATOIRE A L'HYPOXIE. APPROCHE ELECTROPHYSIOLOGIQUE IN VIVO ET IN VITRO, ET IMMUNOHISTOCHIMIQUE

PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocCentre Technique Livre Ens. Sup. (774682301) / SudocSudocFranceF

Analyse fonctionnelle du réseau neuronal impliqué dans l'adaptation respiratoire à l'hypoxie de la souris et du rat nouveau-nés (approches électrophysiologique, immunohistochimique et génétique in vivo et in vitro)

Ce travail concerne les mécanismes centraux impliqués dans l adaptation de la commande centrale respiratoire (CCR) à l hypoxie chez le nouveau-né. Celle-ci se caractérise par une hyperventilation dépendant des chémorécepteurs périphériques et de l hypothalamus suivie d une dépression (DRH) impliquant la surface ventrale du bulbe rachidien (VMS). Nous avons précisé le rôle des structures hypothalamiques dans l adaptation de la CCR à l hypoxie chez le rat puis identifié les neurones chémosensibles à l O2 de la VMS : dans le noyau rétrotrapézoïde (RTN) et le groupe respiratoire parafacial (pFRG) chez le rat et dans le RTN chez la souris. Ces structures semblent exercer un contrôle facilitateur sur la CCR. Le groupe parapyramidal dépourvu de neurones chémosensibles à l O2 semble impliqué dans la DRH. Afin de caractériser la mise en place du réseau neuronal responsable de l adaptation de la CCR à l hypoxie, nous avons utilisé des souris mutantes pour le gène kreisler. Ce travail souligne le rôle crucial des rhombomères r5 et r6 dans l établissement des propriétés de chémosensibilité à l O2 de la VMS. Les souris Kreisler-/- qui ne possèdent pas r5 et présentent des perturbations au niveau de r6, n ont pas de neurones chémosensibles à l O2 et manifestent une réponse précoce à l hypoxie altérée. Le contrôle facilitateur de la CCR n est plus présent chez les Kreisler-/- et les Kreisler+/- ce qui confirme l hypothèse selon laquelle le pFRG dérive de r4 sous le contrôle de r3. Les résultats obtenus au cours de ce doctorat permettent ainsi de cibler des structures pouvant être impliquées dans des pathologies respiratoires comme les syndromes d Ondine et de mort subite du nouveau-né.AMIENS-BU Santé (800212102) / SudocSudocFranceF

Evaluation des conséquences d'une exposition à la caféine in utero sur la commande centrale respiratoire de rats nouveau-nés (approches électrophysiologique et anatomique sur des préparations de système nerveux central isolées)

Le travail réalisé dans le cadre de ce doctorat a pour objectif de mieux apprécier les conséquences d'une exposition à la caféine in utero sur la commande respiratoire des nouveau-nés. Les expériences ont été réalisées sur un modèle animal qui permet de s'affranchir des problèmes liés aux études cliniques : l'hétérogénéité des doses de caféine et de sa consommation conjointe avec d'autres substances. Les comparaisons de la commande centrale respiratoire (CCR) et de l'expression de c-fos ont été réalisées sur des préparations de système nerveux central isolées de rats nouveau-nés exposés ou non à la caféine. Nos résultats 1/ confirment l'hypothèse selon laquelle une exposition à la caféine in utero est à l'origine de perturbations respiratoires chez le nouveau-né et 2/ suggèrent un mécanisme neurochimique pour expliquer ces modificationsAMIENS-BU Santé (800212102) / SudocSudocFranceF

Key Brainstem Structures Activated during Hypoxic Exposure in One-day-old Mice Highlight Characteristics for Modeling Breathing Network in Premature Infants

International audienceWe mapped and characterized changes in the activity of brainstem cell groups under hypoxia in one-day-old newborn mice, an animal model in which the central nervous system at birth is particularly immature. The classical biphasic respiratory response characterized by transient hyperventilation, followed by severe ventilation decline, was associated with increased c-FOS immunoreactivity in brainstem cell groups: the nucleus of the solitary tract, ventral reticular nucleus of the medulla, retrotrapezoid/parafacial region, parapyramidal group, raphe magnus nucleus, lateral, and medial parabrachial nucleus, and dorsal subcoeruleus nucleus. In contrast, the hypoglossal nucleus displayed decreased c-FOS immunoreactivity. There were fewer or no activated catecholaminergic cells activated in the medulla oblongata, whereas ∼45% of the c-FOS-positive cells in the dorsal subcoeruleus were co-labeled. Approximately 30% of the c-FOS-positive cells in the parapyramidal group were serotoninergic, whereas only a small portion were labeled for serotonin in the raphe magnus nucleus. None of the c-FOS-positive cells in the retrotrapezoid/parafacial region were co-labeled for PHOX2B. Thus, the hypoxia-activated brainstem neuronal network of one-day-old mice is characterized by (i) the activation of catecholaminergic cells of the dorsal subcoeruleus nucleus, a structure implicated in the strong depressive pontine influence previously reported in the fetus but not in newborns, (ii) the weak activation of catecholaminergic cells of the ventral reticular nucleus of the medulla, an area involved in hypoxic hyperventilation, and (iii) the absence of PHOX2B-positive cells activated in the retrotrapezoid/parafacial region. Based on these results, one-day-old mice could highlight characteristics for modeling the breathing network of premature infants