ALIM SANTE 2018 - Equilibres et déséquilibres alimentaires, conséquences sur le comportement et la santé

Le projet a pour objectif de renforcer notre connaissance des mécanismes des perceptions sensorielles liées à l’alimentation et à mieux définir quels sont les déterminants des préférences, des choix et des comportements alimentaires.

Par des approches pluri-disciplinaires, les chercheurs du CSGA poursuivront des finalités qui incluent :

i) l’identification des molécules qui composent les stimuli chimiosensoriels et de celles qui contribuent à leur perception au niveau cellulaire, tissulaire et des organes,

ii) l’identification des mécanismes biochimiques, cellulaires, physiologiques et neurobiologiques qui sous-tendent la détection et l’intégration des signaux sensoriels,

iii) l’identification de la contribution des facteurs physiologiques, sociaux et psychologiques aux comportements.

Pour cela, le projet se décline en 5 volets complémentaires pour définir :

1. Le rôle des expositions alimentaires précoces en lipides et en sucres sur les comportements à l'âge adulte

Les préférences alimentaires tout au long de la vie d’un individu dépendent en grande partie de l’exposition précoce de cet individu à ces mêmes aliments. Les mécanismes biologiques sous-jacents à cette plasticité se déroulent souvent au cours du développement précoce de la vie. Cette plasticité peut être retrouvée aussi bien chez l’être humain, les mammifères et les insectes. Ainsi le projet ambitionne d'étudier cette question sur deux organisme modèles : la souris et Drosophila melanogaster, très prisée pour étudier les bases génétiques du comportement, et en particulier des préférences alimentaires.

Il s'agira de caractériser l’impact du régime alimentaire précoce, dont maternel, sur le réseau d’intégration des odeurs et les réponses comportementales en réponse à des odeurs alimentaires chez la descendance. Les approches seront à la fois neurobiologiques et comportementales.

Les équipements nécessaires à ce volet expérimental sur souris sont, pour l’animalerie, l’autoclave, des laveurs de biberons, des hottes de vidage et remplissage. Ces équipements rendront possibles le maintien du statut sanitaire des animaux du projet. Un congélateur -80°C sera nécessaire pour stocker les échantillons en vue de leur analyse. Une lampe complètera un équipement d’électrophysiologie pour évaluer la réponse cérébrale aux stimulations alimentaires. Une balance de précision, une centrifugeuse 53000g et un lecteur microplaques multimodal permettront de préparer et caractériser les échantillons biologiques issus du projet (échantillons sanguins, échantillons tissulaires).

2. Les liens entre lipides alimentaires et satiété

La plasticité cérébrale joue un rôle primordial dans le contrôle de la balance énergétique.

Cette réorganisation des connexions neuronales au sein de circuits neuronaux bien particuliers du cerveau en réponse à l’alimentation permet d’ajuster le comportement alimentaire et maintenir un poids corporel stable. Un défaut de plasticité cérébrale confère un risque majeur d'obésité. Il a été montré que la plasticité cérébrale est même mise en œuvre à l’échelle des repas pour favoriser la satiété. Toutefois, l’équipe de recherche postule que les lipides alimentaires n'ont pas la capacité de déclencher ce type de mécanisme, ce qui pourrait expliquer le faible pouvoir satiétogène du gras. Le projet vise à comprendre pourquoi cette réponse physiologique essentielle n’est pas déclenchée par le gras. Il s’agit donc caractériser les réponses métaboliques et cérébrales induites par les graisses alimentaires chez la souris en étudiant particulièrement les facteurs biologiques circulant issus de la sphère intestinale qui peuvent interférer avec les processus de plasticité cérébrale.

Les équipements nécessaires à ce volet expérimental sur souris sont, pour l’animalerie, l’autoclave, des laveurs de biberons, des hottes de vidage et remplissage. Ces équipements rendront possibles le maintien du statut sanitaire des animaux du projet. Un congélateur -80°C sera nécessaire pour stocker les échantillons en vue de leur analyse.

Une lampe complètera un équipement d’électrophysiologie pour évaluer la réponse cérébrale aux stimulations alimentaires. Une balance de précision, une centrifugeuse 53000g et un lecteur microplaques multimodal permettront de préparer et caractériser les échantillons biologiques issus du projet (échantillons sanguins, échantillons tissulaires).

3. Le rôle de l'homéostasie des acides aminés dans la prise alimentaire

Le rôle des transporteurs d'acides aminés est primordial pour alimenter la synthèse protéique, les voies de signalisation contrôlant la production, la libération ou la réponse aux hormones. Ils interviennent ainsi dans la régulation de la croissance, du développement ou de la prise alimentaire. De plus certains transporteurs d'acides aminés peuvent avoir un impact sur la neurotransmission, en fonctionnant comme neurotransmetteurs ou précurseurs de neurotransmetteurs. Drosophila melanogaster est un modèle de choix pour décrypter le rôle de ces transporteurs dans la perception périphérique et centrale des odeurs et le comportement alimentaire. Le projet consistera à étudier les effets de la régulation d'un transporteur d'acide aminé au niveau central sur le développement et la croissance des drosophiles et à étudier les conséquences sur la production des hormones liées à la prise alimentaire.

Les équipements nécessaires au projet sont un congélateur -80°C pour le stockage des échantillons, un incubateur CO2 pour le maintien des collections biologiques, un équipement d’éthovision pour l’enregistrement du comportement des drosophiles, un lecteur microplaques multimodal pour caractériser les échantillons biologioques.

4. Le rôle du métabolisme lipidique maternel dans le développement vasculaire rétinien du nouveau-né et l’impact sur la rétinopathie du prématuré

L'étude consistera à construire une stratégie nutritionnelle de restauration des teneurs tissulaires en plasmalogènes (phospholipides particuliers, réservoirs d'acides gras polyinsaturés) et acides gras polyinsaturés oméga-3. Les études seront menées chez la souris DAPAT-/-, déficiente en plasmalogènes et qui développe un phénotype rétinien proche d'une rétinopathie du prématuré. Des femelles gestantes seront supplémentées avec des précurseurs de plasmalogènes (alkylglycérols) associés à des acides gras polyinsaturés oméga-3 ou oméga-6 pendant la gestation et/ou la lactation. La normalisation du profil lipidique des rétines de la descendance sera étudiée par des analyses lipidomiques, ainsi que l’architecture vasculaire rétinienne et l’expression des gènes et protéines de l’angiogenèse et de l’inflammation.

Les équipements nécessaires à ce volet expérimental sur rongeurs sont, pour l’animalerie, l’autoclave, des laveurs de biberons, des hottes de vidage et remplissage.

Ces équipements rendront possibles le maintien du statut sanitaire des animaux. Une centrifugeuse 53000g et un lecteur microplaques multimodal permettront de préparer et caractériser les échantillons biologiques issus du projet (échantillons sanguins, échantillons tissulaires).

5. La nature et le rôle des déterminants des perceptions sensorielles dans les préférences, les choix et les comportements alimentaires

L’étude consistera à décrypter les mécanismes d’interactions entre d’une part les composés de la flaveur et les macromolécules de l’aliment et d’autre part entre modalités sensorielles (olfaction-gustation-vision), ainsi que l’impact de la physiologie orale (mastication, salivation) sur la libération et la perception des composés alimentaires.

Cette synergie entre modalités sensorielles et aliment sera complétée par l’étude des facteurs liés à l’individu ainsi que l’influence de facteurs liés à son environnement (contexte sensoriel, social). L’Homme est le sujet d’étude de ce volet observationnel et expérimental.

Les équipements nécessaires à ce volet du projet sont un incubateur CO2 pour le maintien d’un modèle cellulaire de muqueuse orale. Un lyophilisateur, une chaine HPLC Dionex, un détecteur DLS et un lecteur microplaques multimodal sont utiles pour préparer et caractériser les échantillons biologiques (aliment, salive…).

Coût total projet : 597 912,61 €

Aide FEDER : 328 851,94 €