Dans une étude récente publiée dans la revue Cerveau, comportement et immunitéles chercheurs ont développé un modèle murin de régime occidental (WD) de première vie associé à un dysfonctionnement de l'hippocampe (HPC) à long terme pour examiner les processus neurobiologiques sous-jacents à ces effets.
Étude : La consommation d’un régime occidental altère la fonction de mémoire via la signalisation dérégulée de l’acétylcholine dans l’hippocampe
Le régime alimentaire occidental, riche en aliments transformés, en graisses saturées et en glucides simples, a été associé à de mauvaises performances de mémoire, en particulier dans les fonctions dépendantes de l'hippocampe. Les processus neurobiologiques qui sous-tendent le régime alimentaire occidental au cours du développement, qui contribuent aux dommages à long terme de l'hippocampe, restent inconnus. Des modifications associées à la MW dans les fonctions neuronales HPC ont été découvertes, notamment des altérations de la plasticité synaptique, une diminution des niveaux de facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) et une augmentation des marqueurs de neuro-inflammation. Les perturbations de la signalisation de l'acétylcholine (ACh) peuvent contribuer à des troubles de la mémoire à long terme associés au régime alimentaire occidental.
À propos de l'étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont étudié les effets à long terme de l’apport alimentaire occidental au début de la vie sur la mémoire épisodique de l’hippocampe et les effets médiateurs de l’acétylcholine de l’hippocampe signalant une dérégulation sur les conséquences comportementales.
L'étude a utilisé un modèle de régime alimentaire occidental pertinent intégrant un choix alimentaire (parmi plusieurs aliments et boissons riches en sucre et gras) et des macronutriments qui simulent une maladie de développement humain actuelle pour déterminer si le microbiote intestinal s'associe fonctionnellement aux déficits de mémoire induits par la maladie de la maladie de la petite enfance, éventuellement. par des altérations de l’activité HPC ACh.
Pour décrire un modèle de régime alimentaire occidental initial chez le rat, les chercheurs ont adopté le régime de type cafétéria (CAF) de « malbouffe ». Pendant les périodes juvéniles et adolescentes (jours postnatals 26 à 56), les rats ont été nourris avec un régime de type cafétéria (avec une consommation ad libitum d'aliments riches en graisses et en sucre ; CAF) ou de nourriture régulière (CTL). Les chercheurs ont mené des évaluations métaboliques et comportementales avant et après une intervention en matière d’alimentation saine débutée au début de l’âge adulte. Ils ont fourni aux rats témoins (CTL) la même quantité de récipients de nourriture et de boissons, mais les ont remplis de nourriture régulière.
L'équipe a surveillé le poids corporel et la consommation alimentaire trois fois par semaine. Ils ont estimé la teneur totale en kilocalories ingérées par chaque composant du régime alimentaire des FAC en multipliant le poids des aliments et des boissons de chaque rongeur par la densité énergétique du composant. Ils ont calculé la consommation de kilocalories de chaque macronutriment pour les animaux nourris avec les FAC sur la base de l'apport en kilocalories par composant du régime CAF et de la composition en macronutriments de chacun. Les problèmes de mémoire persistaient même après 30 jours d'alimentation saine dans le premier groupe, et les cohortes suivantes ont reçu des régimes occidentaux jusqu'à 30 jours (PN 56). Les chercheurs ont évalué les indicateurs protéiques du tonus de l'acétylcholine dans les HPC dorsaux (HPCd) des rats CAF et CTL. Ils ont utilisé un nouvel objet en contexte (NOIC) pour évaluer la mémoire épisodique contextuelle dépendante du HPC et une nouvelle reconnaissance de localisation (NLR) pour évaluer la mémoire de reconnaissance spatiale.
Les chercheurs ont exploré le rôle de la neurotransmission de l'ACh dans le cerveau humain (HBC) et son impact possible sur les performances de la mémoire. Ils ont étudié les quantités de protéines impliquées dans la signalisation de l'ACh dans le HPC et mené des études corrélationnelles entre les taxons microbiens importants et les niveaux de VAChT. Ils ont également exploré les changements dans la dynamique de signalisation de l’ACh aiguë au cours d’un défi de mémoire épisodique chez les rats CAF versus CTL. Après une intervention diététique saine de 30 jours, ils ont mesuré la signalisation ACh en utilisant la photométrie des fibres in vivo. Les chercheurs ont également étudié si le traitement pharmacologique des agonistes des récepteurs ACh pouvait inverser les problèmes de mémoire à long terme chez les rongeurs CAF.
Résultats
L’étude a révélé que la consommation initiale de WD hydrocorticale (WD hydrocorticale) provoque des anomalies à long terme dans les performances de la mémoire dépendantes de l’hippocampe chez les rongeurs des FAC, indépendamment d’une intervention alimentaire saine. Les chercheurs ont observé des différences significatives dans la mémoire de reconnaissance spatiale à l’aide du NLR et du NOIC, indiquant que l’apport alimentaire occidental au cours de la vie initiale n’entraîne pas de divergences importantes dans la reconnaissance d’un nouvel élément dans les tests de mémoire qui n’engagent pas le HPC.
La DEO chez la petite enfance n’a pas affecté les indicateurs d’activité locomotrice ni l’anxiété, ce qui implique que les déficits de mémoire chroniques dépendants du HPC causés par la DEO ne sont pas affectés par des modifications des manières de type anxiogène ou de l’activité locomotrice. Les chercheurs ont également détecté des modifications du microbiome intestinal chez les animaux CAF, avec des variations significatives au niveau du genre entre les animaux CAF et les témoins. Cependant, ces premières différences significatives se sont inversées après l’intervention diététique saine. Les études corrélationnelles entre des taxons particuliers et les performances de mémoire dans le test NOIC après la durée initiale d'accès au régime occidental sont restées significatives après ajustement du FDR. Bifidobactérie et Lactocoque les abondances ont montré des associations négatives avec la capacité de mémoire évaluée par NOIC, mais Lactobacillus intestinalis ont montré des associations positives.
La DEO chez la petite enfance entraîne une diminution à long terme du tonus de signalisation HPC ACh chronique. Les examens d'immunotransfert du tissu HPC dorsal obtenus pendant la période d'intervention diététique saine n'ont indiqué aucune variation des niveaux de ChAT ou d'AChE ; cependant, les rats CAF présentaient des niveaux de VAChT inférieurs à ceux des rats CTL. La DEO chez la petite enfance modifie les schémas de signalisation aigus de l'ACh lors des tests de mémoire, ce qui entraîne une baisse des performances chez les rats CAF.
L'étude a révélé qu'une exposition précoce à un régime alimentaire occidental (WD) était associée à des déficits de mémoire épisodique à long terme médiés par une transmission altérée de l'acétylcholine (ACh) dans l'hippocampe. Le récepteur nicotinique α7 est un médiateur essentiel du dysfonctionnement de la mémoire induit par la MW. Il est peu probable que la flore intestinale soit impliquée dans le dysfonctionnement à long terme du HPC associé à la MW chez la petite enfance. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour améliorer la compréhension de la relation fonctionnelle entre la signalisation anormale de HPC ACh et les déficits de mémoire associés à la DE chez les femmes.
