Avis de soutenance - doctorat - Théo MILLE

Informations pratiques
Ecole doctorale 472
INCIA, CNRS UMR 5287. 146 rue Léo Saignat
Université de Bordeaux, Bat. 2A 33076 Bordeaux cedex
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Soutenue par Théo MILLE

Modulation des activités cardiovasculaires par les systèmes cholinergiques et sérotoninergiques dans un modèle de lésion médullaire chez le rat.

Les lésions de la moelle épinière constituent un problème de santé majeur et sévère dans le monde. En plus de ses conséquences sensori-motrices, la lésion médullaire induit une instabilité hémodynamique en interrompant la régulation supraspinale du tonus vasculaire, ce qui entraîne des troubles potentiellement mortels tels que la dysréflexie autonome. Le but de ce travail doctoral a été dans un premier temps d'analyser les conséquences d'une lésion spinale sur les paramètres cardiovasculaires chez l'animal libre de ses mouvements et deuxièmement de comparer l'impact de l'activation de deux systèmes de neuromodulation : le système cholinergique intrinsèque à la moelle et le système sérotoninergique, extrinsèque à la moelle, sur les fonctions cardiovasculaires et locomotrices chez le rat spinolesé. Pour répondre à ces questions, nous avons mis au point un modèle de transsection haut au niveau du 3eme segment thoracique afin de réduire au maximum l'influence des voies supraspinales sur les neurones préganglionnaires sympathiques (SPNs), à l'origine de la commande nerveuse sympathique vasomotrice, situés dans les segments thoracolombaires spinaux. Les paramètres cardiovasculaires ont été enregistrés chez des rats Sprague-Dawley femelles adultes libres de leurs mouvements, implantées avec une sonde télémétrique. La pression sanguine moyenne, systolique et diastolique systolique et diastolique, ainsi que la fréquence cardiaque, ont été surveillées en continu avant, pendant et après les injections pharmacologiques. Nos données montrent que l'injection d'un l'agoniste muscarinique, l'oxotrémorine SF peut partiellement contrecarrer les dysfonctionnements sympathiques chez le rat lésé. Nous montrons notamment que les perturbations induites par la lésion médullaire sur les oscillations lentes (période de 2,5 s chez le rat) de la pression artérielle générées par les SPNs, les ondes de Mayer, sont partiellement restaurées par la stimulation cholinergique. Par ailleurs, et comme connu dans la littérature, l'injection d'un agoniste sérotoninergique, la quipazine entraine une amélioration notable des scores locomoteurs chez les rats lésés. De manière intéressante, ces améliorations sont associées à une restauration rapide et durable des paramètres cardiovasculaires. Nos données approfondissent la compréhension des dysfonctionnements sympathiques et ouvrent de nouvelles pistes thérapeutiques améliorant les symptômes cardiovasculaires à la suite d'une SCI.

Modulation of cardiovascular activities by cholinergic and serotonergic systems in a rat model of spinal cord injury.

Spinal cord injury is a major and severe health problem worldwide. In addition to its sensory-motor consequences, spinal cord injury induces hemodynamic instability by interrupting supraspinal regulation of vascular tone, leading to potentially fatal disorders such as autonomic dysreflexia. The aim of this doctoral work was first to analyze the consequences of a spinal lesion on cardiovascular parameters in the freely moving animal and second to compare the impact of the activation of two neuromodulation systems: the cholinergic system intrinsic to the medulla and the serotoninergic system, extrinsic to the medulla, on cardiovascular and locomotor functions in the spinalized rat. To address these questions, we developed a high transection model at the level of the 3rd thoracic segment to minimize the influence of supraspinal pathways on sympathetic preganglionic neurons (SPNs), the origin of vasomotor sympathetic nerve control, located in the thoraco-lumbar spinal segments. Cardiovascular parameters were recorded in free-moving adult female Sprague-Dawley rats implanted with a telemetric probe. Mean systolic and diastolic blood pressure and heart rate were continuously monitored before, during, and after pharmacological injections. Our data show that the injection of a muscarinic agonist, oxotremorine SF, can partially counteract sympathetic dysfunction in the injured rat. In particular, we show that SCI-induced disturbances of the slow oscillations (2.5 s period in rats) of blood pressure generated by SPNs, the Mayer waves, are partially restored by cholinergic stimulation. Moreover, as known in the literature, the injection of a serotonergic agonist, quipazine, leads to a significant improvement of locomotor scores in injured rats. Interestingly, these improvements are associated with a rapid and durable restoration of cardiovascular parameters. Our data deepen the understanding of sympathetic dysfunction and open new therapeutic avenues improving cardiovascular symptoms following SCI.
Directeur de thèse :
Gwenaëlle CATHELINE
Unité de recherche :
Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine
Membres du jury :
  • Directeur de thèse : Gwenaëlle CATHELINE
  • Rapporteur : Nicholas MELLEN , Professor (Université de Louisville)
  • Rapporteur : Christian GESTREAU , Maître de conférences (INMED INSERM U1249 - Université d'Aix-Marseille)
  • Co-encadrant de thèse : Jean-René CAZALETS , Directeur de recherche (INCIA - CNRS UMR 5287)
  • Président : Florence PERRIN , Professeur (INSERM U1198 - Université de Montpellier)
Diplôme :
Doctorat Systèmes intégrés, environnement et biodiversité
Spécialité de soutenance :
Neurosciences