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Posté par Isabelle le Jeudi 27/07/2017 à 00:00
La mélatonine maternelle est un horoscope endocrinien
La mélatonine, une hormone dont la production nocturne varie pendant l'année, synchronise les fonctions biologiques avec les saisons chez l'adulte. L'équipe de Valérie Simonneaux à l'Institut des neurosciences cellulaires et intégratives, montre comment les changements saisonniers de la mélatonine maternelle, connue pour traverser la barrière placentaire, agit sur la production d'hormones thyroïdiennes dans l'hypothalamus des foetus de rongeurs pour programmer leur développement futur. Cette étude a été publiée le 17 juillet 2017 dans la revue PNAS.


Figure: La production de mélatonine par la glande pinéale est plus importante en hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.) (photopériode courte) qu'en été (photopériode longue). La mélatonine maternelle qui traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de la voie, sous les rails, pour en maintenir l'écartement et...) la barrière placentaire aura par conséquent des effets différentiels sur le développement foetal selon que la gestation (La gestation est un état fonctionnel particulier propre à la femelle de vivipare qui porte son ou ses petits dans son utérus, entre la nidation de l'œuf et la parturition (mise-bas ou accouchement). La durée de la...) ait lieu en hiver ou en été. Ainsi, le développement métabolique et reproducteur de hamsters sibériens issus de mères gestantes en photopériode courte est plus rapide que celui de hamsters issus de mères gestantes en photopériode longue, même si les deux groupes de hamsters sont élevés en conditions environnementales similaires après le sevrage. Cet effet programmateur de la mélatonine maternelle s'exerce via une plus grande sensibilité à la thyréostimuline (TSH) des tanycytes de l'hypothalamus pour activer la déiodinase 2 (DIO2) et donc la production d'hormone (Une hormone est un messager chimique véhiculé par le système circulatoire qui agit à distance de son site de production par fixation sur des...) thyroïdienne (T3) chez les hamsters nés de mères gestantes en photopériode courte.

La mélatonine est une hormone des saisons car sa production nocturne est d'autant plus importante que les nuits sont longues (en hiver). Son rôle dans la synchronisation saisonnière des fonctions biologiques comme la reproduction (La Reproduction. Eléments pour une théorie du système d'enseignement est un ouvrage de sociologie co-écrit par Pierre Bourdieu et...), la prise alimentaire ou le sommeil (Le sommeil est un état naturel récurrent de perte de conscience (mais sans perte de la réception sensitive) du monde extérieur, accompagnée d'une diminution progressive du tonus...) est bien établi chez les adultes. L'équipe de Valérie Simonneaux, en collaboration avec David Hazlerigg à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) de Tromso (Norvège), a étudié les mécanismes par lesquels la mélatonine maternelle affecte également le développement foetal et ceci différemment selon les saisons.

Avant la naissance, les foetus ne produisent pas de mélatonine mais ont déjà des récepteurs fonctionnels qui peuvent être activés par la mélatonine maternelle capable de traverser la barrière placentaire. La mélatonine maternelle régule (Les régules sont des alliages d'étain ou de plomb et d'antimoine.) différemment le développement métabolique et reproducteur de petits hamsters sibériens selon que la période de gestation et de lactation de leurs mères s'est déroulée en photopériode courte (hivernale) ou en photopériode longue (estivale). Les chercheurs ont montré que la mélatonine maternelle agit sur l'hypophyse du foetus en développement pour contrôler, via la production de thyréostimuline (TSH), l'expression d'enzymes impliquées dans le métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un processus ordonné, qui fait...) des hormones thyroïdiennes et localisées dans des cellules gliales spécialisées, les tanycytes de l'hypothalamus. Ainsi à la naissance, les petits issus de mères gestantes en photopériode courte ont une production d'hormones thyroïdiennes hypothalamiques inférieure à celle des petits issus de mères gestantes en photopériode longue.

Cette régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) différentielle par la mélatonine maternelle programme la sensibilité des tanycytes à la TSH après la naissance. En effet, lorsque les hamsters sont ensuite élevés en conditions environnementales similaires, les jeunes issus de mères gestantes en photopériode courte ont une sensibilité des tanycytes à la TSH augmentée qui se traduit par une production accrue d'hormones thyroïdiennes localement dans l'hypothalamus. Cette hyperthyroïdie locale est associée à une accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une grandeur vectorielle qui...) du développement des systèmes métabolique et reproducteur des petits nés en photopériode courte.

Les résultats de cette étude décrivent une nouvelle voie transplacentaire codant un calendrier (Un calendrier est un système de repérage des dates en fonction du temps. Ces systèmes ont été inventés par les hommes pour mesurer, diviser et organiser le temps sur de longues...) interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée variable selon le...) qui programme le développement des fonctions cérébrales.

Cette étude a bénéficié d'un co-financement du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) et de l'Université de Strasbourg (L’université de Strasbourg (UDS) est une université française située à Strasbourg en Alsace. Son origine remonte à la création du gymnase Jean-Sturm en 1538, devenu...).

Pour plus d'information voir:
Maternal photoperiod programs hypothalamic thyroid status via the fetal pituitary gland.
Cristina Sáenz de Miera, Béatrice Bothorel, Catherine Jaeger, Valérie Simonneaux, and David Hazlerigg
PNAS 2017 ; published ahead of print July 17, 2017, doi:10.1073/pnas.1702943114

Contacts chercheurs:
Valérie Simonneaux
Neurobiologie des Rythmes
Equipe Mélatonine et Rythmes Saisonniers
Institut des Neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et médicales qui étudient tous les aspects, tant normaux...) Cellulaires et Intégratives
CNRS UPR-3212 – Université de Strasbourg
5, rue (La rue est un espace de circulation dans la ville qui dessert les logements et les lieux d'activité économique. Elle met en relation et structure les différents quartiers, s'inscrivant de ce...) Blaise Pascal (Blaise Pascal (19 juin 1623, Clermont (Auvergne) - 19 août 1662, Paris) est un mathématicien et physicien, philosophe, moraliste et théologien français.)?
67084 Strasbourg

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Source: CNRS-INSB