Actualité IBPS - Comportement, structure et métabolisme neuraux chez les souris exposées aux phtalates.

L’équipe de Sakina Mhaouty-Kodja (NPS) et ses collaborateurs (B2A) ont étudié les mécanismes cellulaires induits par l'exposition chronique de souris mâles adultes à de faibles doses de phtalates, des plastifiants répandus dans l'environnement.

Les phtalates sont des plastifiants répandus dans l'environnement. L’équipe « Neuroplasticité des Comportements de Reproduction » a déjà documenté dans plusieurs publications précédentes les effets de l’exposition aux phtalates à des doses environnementales sur les comportements reproducteurs mâle et femelle. 

Dans deux études récentes1-2, l’équipe s’est attachée à identifier les mécanismes d’action hypothalamiques associés à l’altération de la reproduction mâle, et à investiguer leurs effets sur une autre structure cérébrale, l’hippocampe, et les comportements cognitifs associés. L’exposition chronique de souris mâles adultes aux phtalates a altéré la mémoire spatiale, la mémoire temporelle et la reconnaissance de nouvel objet. Ces effets ont été associés à une réduction de la densité des épines dendritiques et des niveaux protéiques des récepteurs du glutamate et de marqueurs post-synaptiques dans les régions préoptique hypothalamique ainsi que CA1 et CA2/3 de l’hippocampe. 

Des analyses métabolomiques réalisées par l’équipe « Vieillissement cellulaire intégré et inflammation », ont mis en évidence des modifications des niveaux d'acides aminés, particulièrement, une diminution des niveaux de tryptophane dans l’hypothalamus et l’hippocampe et de son métabolite, la L-kynurénine, dans l’hippocampe ainsi qu’une augmentation de NAD+ dans ces deux structures. Ces métabolites représentent, respectivement, un précurseur, un intermédiaire et un produit final de la voie de la kynurénine impliquée dans le métabolisme du tryptophane. Le récepteur des xénobiotiques AhR, une des cibles de cette voie métabolique, a d’ailleurs été détecté à des niveaux élevés dans l’hypothalamus et l’hippocampe. 

Ces données indiquent que l'exposition de souris mâles adultes à des doses environnementales de phtalates altère la structure et la fonction de l’hypothalamus et de l’hippocampe de manière comparable. 

L’implication potentielle de la voie de la kynurénine, acteur majeur de la physiopathologie des maladies psychiatriques et neurodégénératives, est à relier à la neuro-inflammation et l’altération de la barrière hématoencéphalique déjà rapportées chez les mâles exposés aux phtalates3.

Modifications structurales et métabolomique de l’hypothalamus exposé aux phtalates

1. Ducroq S, Duplus E, Penalva-Mousset L, Trivelloni F, L'honoré A, Chabat-Courrède C, Nemazanyy I, Grange-Messent V, Petropoulos I, Mhaouty-Kodja S. Behavior, Neural structure, and metabolism in adult male mice exposed to environmentally relevant doses of di(2-ethylhexyl) phthalate alone or in a phthalate mixture. Environ Health Perspect. 2023 Jul;131(7):77008.

2. Ducroq S, Duplus E, Grange-Messent V, Francesca T, Penalva-Mousset L, Petropoulos I, Mhaouty-Kodja S. Cognitive and hippocampal effects of adult male mice exposure to environmentally relevant doses of phthalates. Environ Pollut. 2023 Apr 15;323:121341.

3. Ahmadpour D, Mhaouty-Kodja S, Grange-Messent V. Disruption of the blood-brain barrier and its close environment following adult exposure to low doses of di(2-ethylhexyl)phthalate alone or in an environmental phthalate mixture in male mice. Chemosphere. 2021 Nov;282:131013.