Soutenance de thèse de Orlane DUPUIS
APMS Soutenance de thèse
Doctorante : Orlane DUPUIS (Université de Lille)
Titre de la thèse : Altérations de la fonction motrice induites par une restriction sensorimotrice précoce chez le rat : implication du dialogue muscle-cerveau
Direction de thèse : Marie-Hélène CANU (Université de Lille) -Co-encadrement : Erwan DUPONT (Université de Lille)
Jury de thèse - Muriel DARNAUDERY (Université de Bordeaux, rapporteur), Anne-Emilie DECLEVES (Université de Mons, Belgique, rapporteur), Philippe GARNIER (Université de Bourgogne Franche-Comte, éxaminateur), Jacques-Olivier COQ (Université Aix-Marseille, examinateur)
Pour assister à la soutenance : le 25 octobre 2024 à 14h, salle Amphithéâtre Jouvet, Faculté de Pharmacie, 3 Rue du Professeur Laguesse, 59000 Lille
Résumé : L'enfance est une période de construction de l'organisme durant laquelle des interactions avec l'environnement et une activité physique régulière sont nécessaires à la maturation des réseaux neuronaux. Ainsi, un dialogue constant entre le muscle et le cerveau assure le développement harmonieux des fonctions motrices. Cependant, une activité sensorimotrice atypique durant l'enfance (qu’elle soit due à un manque d’activité physique, à des troubles neurodéveloppementaux ou à des situations pathologiques telles qu’un alitement prolongé) perturbe le dialogue muscle - cerveau et un cycle délétère et auto-entretenu s’installe : l’activité sensorimotrice atypique génère des mouvements anormaux/atypiques qui induisent une rétroaction somatosensorielle atypique vers le système nerveux central immature. Ceci entraine une désorganisation des circuits sensorimoteurs et la commande motrice se trouve modifiée. Les propriétés musculaires sont affectées, ce qui impacte la réalisation du mouvement et renforce la production de mouvements anormaux. L’ensemble de ces éléments pourra affecter au final la vie future de l’enfant. Toutefois, les conséquences d’une activité sensorimotrice atypique sur le développement du système neuromusculaire restent parcellaires à ce jour et requièrent un intérêt particulier. L’objectif principal de cette thèse est d’avancer dans la compréhension des effets de la restriction sensorimotrice sur le dialogue muscle – cerveau. Pour répondre à cette problématique, des études ont été menées à partir d’un modèle animal de RSM qui consiste à immobiliser les pattes postérieures des ratons du jour postnatal 1 (P1) à P28. Il reproduit un phénotype moteur proche de celui décrit chez les patients atteints de trouble développemental de la coordination (modifications musculosquelettiques durables, déficits locomoteurs, hyper-réflexie spinale...). Une première étude s’est intéressée aux effets de la RSM sur la maturation du système neuromusculaire à travers l’analyse des réflexes neurodéveloppementaux, qui dépendent étroitement du développement des muscles et représentent en outre des indicateurs fiables du développement neurologique et comportemental. Outre la voie neuronale sensorimotrice, le muscle et le cerveau communiquent également par voie endocrinienne, et notamment via les myokines, des molécules sécrétées par les muscles squelettiques en réponse à l’activité physique. Parmi ces myokines, l’intérêt s’est porté sur l’irisine et sur son précurseur (FNDC5). L’irisine est considérée comme un véritable médiateur des effets bénéfiques de l’exercice au niveau du système nerveux central, où elle induit notamment l’expression de BDNF. Ainsi, dans une seconde étude, nous avons quantifié les taux de myokines (irisine) dans le muscle et le cerveau. Enfin, nous avons voulu déterminer si la RSM précoce (de P1 à P28) pouvait avoir des effets fonctionnels à long terme (P60-P90). Ces études démontrent que la RSM induit 1) une diminution du poids corporel ainsi qu’une atrophie des muscles des pattes postérieures, qui touche préférentiellement le soleus ; 2) un retard dans le développement moteur et l’apparition des principaux réflexes neurodéveloppementaux ; 3) une augmentation de FNDC5/irisine dans le soleus, le plasma et certains structures cérébrales, sans augmentation de BDNF et 4) des effets à long terme et notamment une altération des performances motrices. Ainsi, la RSM et les faibles interactions avec l’environnement au cours du développement entrainent une altération de la maturation du système neuromusculaire. L’augmentation de FNDC5/irisine dans le soleus suggère l’existence d’un mécanisme adaptatif qui se mettrait en place afin de réduire l’impact de la RSM. Enfin, les conséquences à P60-P90 de la RSM soutiennent l’idée qu’il existe des périodes critiques, de « programmation », pendant lesquelles des facteurs négatifs tels que l’inactivité physique peuvent entrainer des conséquences à court et à long termes.