Impact of perinatal nutrition on the programming of the somatotropic axis
Impact de la nutrition périnatale sur la mise en place de l'axe somatotrope
Résumé
Nutrition during lactation programs the activity of the somatotropic axis (GH/IGF-1). Alteration of nutrition during the early postnatal period in mice induces increased susceptibility to develop cardiovascular and metabolic pathologies later in life. Nutritional restriction during lactation permanently alters growth of mice. Ten days old restricted pups present decreased plasmatic level of IGF-1 and Leptin. They also present a transient alteration of median eminence innervation by GHRH neurons, which induce a permanent somatotroph cells (GH) hypoplasia in pituitary. The aim of my thesis was to study the impact of nutrition during the perinatal period on the programming of the somatotropic axis, notably the cellular and molecular mechanisms involved in the regulation of GHRH neuronal development. In vitro cultures of arcuate nucleus explants of hypothalamus from normally fed pups indicate that IGF-1 preferentially stimulates axonal growth of GHRH neurons by its signaling pathways PI3K/AKT and MAPK. Leptin present a more global effect and is able to stimulate axonal growth of arcuate nucleus neurons, including GHRH and AgRP neurons. GHRH neurons from restricted pups are resistant to the stimulation of axonal growth by IGF-1 or leptin. Regarding IGF-1, this resistance is associated with an alteration of phosphorylation capacities of the PI3K/AKT pathway, whereas those from IGF-1R and MAPK are not altered.
La nutrition au cours de la période postnatale précoce programme l’activité de l’axe somatotrope à l’âge adulte (GH/IGF-1). Une altération de la nutrition chez les souriceaux au cours de la lactation altère la croissance staturo-pondérale de façon permanente et augmente leurs susceptibilités à développer des pathologies cardio-métaboliques à l’âge adulte. La restriction au cours de la lactation induit une diminution des taux plasmatiques en IGF-1 et en leptine. Ceci est associé à une diminution transitoire de l’innervation de l’éminence médiane par les neurones GHRH, ce qui induit une hypoplasie hypophysaire permanente en cellules somatotropes. Durant ma thèse, j’ai étudié l’impact de la nutrition périnatale sur la mise en place de l’axe somatotrope, notamment les mécanismes impliqués dans la régulation du développement des neurones GHRH. Les cultures d’explants de noyaux arqués issus de souriceaux normalement nourris indiquent que l’IGF-1 stimule de façon préférentielle la croissance axonale des neurones GHRH par l'intermédiaire des voies PI3K/AKT et MAPK. La leptine présenterait quant à elle un effet plus global sur les neurones du noyau arqué, stimulant la croissance axonale des neurones GHRH et des neurones orexigène à NPY/AgRP. Les neurones GHRH issus de souris restreintes sont quant à eux résistants à la stimulation de la croissance axonale par l’IGF-1 ou la leptine. Concernant l’IGF-I, cette résistance est associée à une altération des capacités de phosphorylation de la voie PI3K/AKT, tandis que celles de l’IGF-1R et de la voie MAPK ne sont pas altérées.
Origine : Version validée par le jury (STAR)