Thèse Mathilde Chataigner

Résumé

Le vieillissement cérébral se caractérise par un déclin des fonctions cognitives, impliquant des troubles de la mémoire, pouvant considérablement impacter la qualité de vie des personnes âgées. Les déficits cognitifs liés à l'âge sont associés à des modifications morphologiques, structurelles et fonctionnelles de l’hippocampe, une des principales structures cérébrales impliquées dans l’apprentissage et la mémoire, à une neuroinflammation accrue et chronique, et sont accentués par des altérations de la réponse au stress. Plusieurs études ont mis en évidence le rôle bénéfique de la nutrition sur les fonctions mnésiques, notamment les acides gras polyinsaturés n-3 à longue chaîne (AGPI n-3) et les peptides de bas poids moléculaire issus de protéines de source marine grâce à leurs propriétés immunomodulatrices, anxiolytiques et neuroprotectrices. Ces nutriments représentent ainsi de bons candidats dans la prévention du déclin cognitif lié à l’âge. 

Cette thèse avait pour objectif de mettre en évidence les effets bénéfiques d’un hydrolysat marin contenant des AGPI n-3 et des peptides de petits poids moléculaire sur les fonctions cognitives au cours du vieillissement chez la souris, et de comprendre les mécanismes neurobiologiques impliqués. Elle a été réalisée dans le cadre d’un projet collaboratif « BrainBooster », impliquant différents partenaires industriels et académiques, dont l’objectif était de mettre au point un hydrolysat marin, contenant ces nutriments d’intérêt, et d’évaluer son effet bénéfique sur le déclin cognitif lié à l’âge d’abord dans un modèle d’étude, la souris, puis chez l’Homme et l’animal de compagnie. Cet hydrolysat et ses applications ont fait l’objet d’un brevet en cours de validation. 

Nos principaux résultats montrent qu'une supplémentation chez des souris âgées avec l’hydrolysat marin, contenant des AGPI n-3 et les peptides de petits poids moléculaires, prévient les déficits de mémoire spatiale à court terme liés à l'âge et module les stratégies de navigation adoptées pendant l'apprentissage spatial. L’hydrolysat marin restaure également la réponse au stress. Ces effets sont associés à l’inhibition de la microgliose, terme définissant l’activation des cellules microgliales responsables de l’immunité cérébrale, induite par le vieillissement. De plus, l’hydrolysat marin limite la neuroinflammation dans l’hippocampe de souris adultes dans un modèle d’inflammation aiguë et in vitro sur des cellules microgliales en lignée. Il favorise également la production in vitro de facteurs neurotrophiques impliqués dans la neurogenèse et dans la régulation de l’inflammation. Ces effets sur l’inflammation pourraient être dus à l’effet de l’hydrolysat marin sur la synthèse des oxylipines, dérivés lipidiques bioactifs, synthétisés à partir des AGPI, qui possèdent des propriétés anti-inflammatoires et pro-résolutives. En effet, cette synthèse est en faveur des oxylipines anti-inflammatoires.

L’ensemble des résultats démontrent l’efficacité de l’hydrolysat marin sur la prévention du déclin cognitif lié à l’âge chez la souris via l’action des AGPI n-3 et des peptides sur la neuroinflammation, la réponse au stress et la neuroprotection. Ils ont servi de base pour mettre en place dès 2021 une étude clinique évaluant les effets de l’hydrolysat marin sur les performances cognitives des séniors.

Mots clés : hydrolysat marin, peptides bioactifs, acides gras polyinsaturés n-3, oxylipines, vieillissement, mémoire, déclin cognitif lié à l’âge, hippocampe, neuroinflammation, cellules microgliales, stress, neuroprotection.

Jury

Pr. Rozenn RAVALLEC-PLÉ, Professeur, Institut Charles Violette, Lille, Rapporteur

Dr. Niyazi ACAR, Directeur de recherche, INRAE, Dijon, Rapporteur

Pr. Frédéric CALON, Professeur, Université de Laval, Québec, Examinateur

Dr. Corinne JOFFRE, Chargé de recherche, INRAE, Bordeaux, Directrice de thèse

Dr. Anne-Laure DINEL, Docteur, INRAE, Bordeaux, Invitée

Mme Elodie BOUVRET, Responsable R&D, Abyss Ingredients, Invitée