Présentation
Les objectifs de l’équipe 7 sont d’analyser les mécanismes d’adaptation ou de mauvaise adaptation des organismes aux changements environnementaux, en tirant partie de la biodiversité des processus physiologiques utilisés par les différentes espèces animales.
Les membres de l’équipe étudient les mécanismes de synchronisation quotidienne et saisonnière des fonctions métaboliques et reproductives, et évaluent l’impact des perturbations environnementales (exposition à la lumière nocturne, décalages horaires aigus ou chroniques, alimentation déséquilibrée, perturbateurs endocriniens) sur ces fonctions rythmiques.
Ces recherches seront menées avec une approche comparative sur une variété de modèles animaux conventionnels (rat, souris) et non conventionnels (planaires, rongeurs diurnes et saisonniers, grands mammifères).
1. Bases neuroendocrines des rythmes biologiques
Cet axe vise à identifier les mécanismes neuroendocriniens par lesquels les horloges centrales et horloges périphériques contrôlent les rythmes physiologiques pour assurer une adaptation optimale des espèces à leur environnement rythmique. Plus particulièrement, nous étudions deux processus physiologiques hautement intégrés, le métabolisme énergétique et la reproduction. D’une part, nous étudions comment les horloges cérébrales régulent le cycle quotidien d’alimentation/jeûne et l’anticipation de la prise alimentaire, et comment ces horloges sont réinitialisées par des signaux métaboliques ou d’éveil chez des modèles animaux nocturnes et diurnes. D’autre part, nous étudions comment l’hypothalamus régule non seulement les cycles de reproduction journaliers/ovariens/saisonniers, mais également les mécanismes d’adaptation aux saisons via l’hibernation, la neurogliogenèse et la programmation maternelle.
1.1. Liens fonctionnels entre horloges cérébrales et facteurs d’éveil ou nutritionnels
Sylvie Raison, Stéphanie Dumont, Patrick Vuillez, Etienne Challet
1.2. Mécanismes neuroendocriniens impliqués dans la régulation des fonctions saisonnières
Valérie Simonneaux, Paul Klosen, Aurélia Ces, Vincent Joseph Poirel, Vebjorn Melum, Louise Sicot
2. Impact des perturbations environnementales sur les rythmes neuroendocriniens
Cet axe vise à comprendre l’impact des perturbations environnementales (exposition à la lumière nocturne, décalages horaires aigus ou chroniques, alimentation déséquilibrée, perturbateurs endocriniens, champs magnétiques et électromagnétiques) sur les fonctions rythmiques. Notre hypothèse est que les facteurs de synchronisation capables de remettre les horloges circadiennes à l’heure deviennent des désynchronisateurs lorsqu’ils sont perçus/fournis à des moments inappropriés du cycle journalier, ce qui déclenche ou favorise des effets néfastes sur la santé. En outre, comme les fonctions saisonnières dépendent d’actions hormonales finement régulées, nous supposons que la perturbation de cet orchestre hormonal par des facteurs physiques ou des produits chimiques exogènes peut altérer la saisonnalité des organismes.
2.1. Effet de la perturbation des cycles journaliers (travail posté, lumière nocturne)
Etienne Challet, Valerie Simonneaux, Stéphanie Dumont, Nathalie Jeandidier, Thibault Bahougne, Marine Simonneaux, Emma Grosjean
2.2. Effet d’une alimentation déséquilibrée
Clémentine Fillinger, Stéphanie Dumont, Patrick Vuillez, Etienne Challet
2.3. Effet des perturbateurs endocriniens sur les rythmes de la reproduction et du métabolisme
Valérie Simonneaux, Paul Klosen
2.4. Effets des champs magnétiques et électromagnétiques sur les rythmes circadiens
Hervé Cadiou, Yannick Menger, Guillaume Reho
Paul Klosen
(MCU Unistra)
Valérie Simonneaux
(DR CNRS)
Patrick Vuillez
(MCU Unistra)
Yannick Menger
(CDD AI 100%)
(doctorante)
La population est de plus en plus exposée à la pollution lumineuse nocturne, en particulier le personnel en horaires atypiques. Des études indiquent que le travail posté augmente le risque de troubles métaboliques et perturbe la fertilité. Cependant, il est encore difficile de séparer l’impact direct de la lumière nocturne de l’impact de la désynchronisation du système circadien. Par ailleurs, les effets de la pollution lumineuse sont peu étudiés chez des individus femelles, alors que les femmes travaillant en horaire posté sont de plus en plus nombreuses. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’impact d’une pollution lumineuse nocturne sur le métabolisme et la fertilité d’un rongeur diurne femelle, Arvicanthis ansorgei, dont le fonctionnement des horloges circadiennes est proche de celui des femmes.
(co-encadrée par E. Challet & V. Simonneaux)
Guillaume Reho (doctorant):
La douleur peut se définir par deux composantes : une sensorielle et une émotionnelle. La composante sensorielle, c’est ce qu’on appelle la nociception. Elle représente l’ensemble des récepteurs et cellules nerveuses qui vont s’activer quand un tissu est soumis à un stimulus nocif. La nociception est principalement étudiée chez les vertébrés, mais elle est aussi présente chez un grand nombre d’animaux invertébrés qui sont sous-représentés. C’est dans ce cadre que mon sujet de thèse s’intéresse à la nociception de la planaire, un petit vers plat d’eaux douces, et à la façon dont on peut moduler leurs réactions face à un stimulus désagréable, comme le font les analgésiques pour nous. Etudier la nociception chez les invertébrés nous permet de mieux comprendre comment la douleur s’est construite au cours de l’évolution et quels sont ses principes fondamentaux, nous permettant ainsi de mieux la traiter.
(encadré par H. Cadiou)
(doctorante)
J’étudie les variations saisonnières de la prolifération cellulaire dans une région spécifique du cerveau, l’hypothalamus. Cette région est impliquée dans la régulation de fonctions physiologiques telles que la reproduction ou le métabolisme énergétique. Mon projet de recherche réalisé chez le hamster Syrien, un modèle de rongeur saisonnier, consiste à identifier les signaux saisonniers qui régulent la prolifération cellulaire hypothalamique, à déterminer les mécanismes cellulaires impliqués, ainsi qu’à caractériser le rôle physiologique de la saisonnalité de la prolifération cellulaire hypothalamique.
(encadrée par V. Simonneaux)
(doctorante)
Chez les mammifères femelles, la fonction de reproduction présente des cycles dont la régularité dépend d’un système circadien fonctionnel. Cela s’illustre notamment par la synchronisation du pic préovulatoire de l’hormone lutéinisante (LH) avec le début de la période d’activité, en fin de phase folliculaire, qui permet à l’ovulation d’avoir lieu au moment opportun pour une fécondation réussie. La coordination des signaux hormonaux et circadiens permettant cette synchronisation est essentielle car une perturbation de la rythmicité de l’axe gonadotrope à un impact négatif sur la fertilité féminine. Dans ce contexte, mon projet de recherche doctoral consiste à étudier les mécanismes centraux et périphériques impliquées dans l’altération de la fonction de reproduction suite à une désynchronisation du rythme circadien chez la souris femelle, et à mettre au point un protocole de recherche clinique visant à évaluer les conséquences du travail en horaires décalés chez les femmes.
(encadrée par V. Simonneaux)
(Ph. D.)
Les espèces sauvages sont exposées à de fortes variations saisonnières de leur environnement. J’étudie les mécanismes neuroendocrines impliqués dans l’anticipation de la physiologie à ces variations environnementales. J’étudie notamment le rôle des tanycytes dans la programmation maternelle saisonnière et dans les cycles d’hibernation.
(co-encadré par V. Simonneaux & S. Wood)
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