Bibliothèque de L'IMIST/CNRST

PH.D Université Mohammed V 2015

L'effet neurotoxique du manganèse (Mn) se traduit par un dysfonctionnement neurologique communément connu sous le nom du Manganisme ou Parkinsonisme induit par le Mn. Il est caractérisé par des troubles moteurs et non-moteurs incluant des déficits cognitifs et neuropsychiatriques. Cependant les mécanismes sous-jacents à ces troubles ne sont pas clairement établis. L'objectif de ce travail a été d'approfondir les connaissances sur les mécanismes par lesquels le Mn affecte le comportement moteur et non-moteur, par le biais de son action sur les systèmes de neurotransmetteurs monoaminergiques et sur l'activité électrique de certaines structures des ganglions de la base chez le rat. Dans la première partie de la présente étude, nous avons évalué l'effet d'une exposition chronique au Mn (10 mg MnCl2/Kg, i.p. pendant 5 semaines) sur le comportement moteur et non moteur, l'activité électrique des neurones du globus pallidus (GP) et du noyau sous thalamique (NST) et sur les concentrations tissulaires des monoamines dans différentes régions cérébrales. Les résultats montrent que le Mn entraine une diminution progressive de l'activité locomotrice et de la coordination motrice ainsi que la manifestation de l'anxiété et un état de dépression. Ces résultats montrent que le Mn induit non seulement des déficits fonctionnels moteurs et non-moteurs mais aussi et pour la première fois, des changements considérables dans la fréquence de décharge et du mode de décharge des neurones du GP et du NST en augmentant le nombre de neurones qui déchargent selon un mode en bouffées et/ou irrégulier. Ces altérations sont accompagnées par une diminution de la concentration tissulaire en norépinephrine (NE) et en sérotonine (5-HT) dans le cortex frontal ainsi qu'une augmentation du métabolisme de la dopamine (DA) dans le striatum. Dans la seconde partie, nous avons évalué chez le rat l'impact d'une exposition simultanée au Mn et au Plomb (Pb) sur le comportement moteur et non-moteur, les niveaux des monoamines et l'activité neuronale électrique du NST. L'exposition chronique à ces deux éléments (5 mg MnCl2/kg + 15 mg AcPb /kg; i.p. pendant 6 semaines) entraine une diminution de l'activité locomotrice et de la coordination motrice ainsi qu'un état dépressif et d'anxiété. Les résultats électrophysiologiques montrent une augmentation du pourcentage des neurones du NST qui déchargent en bouffées, associée à une diminution considérable des concentrations tissulaires de la NE et de la 5-HT dans le cortex frontal et l'hippocampe. Les troubles du cycle veille/sommeil sont fréquemment rapportés chez les travailleurs exposés au Mn. Cependant, les mécanismes sous-jacents à ces perturbations demeurent inconnus. La troisième partie de cette étude a porté sur l'évaluation du rythme d'activité-repos par l'enregistrement du rythme de l'activité locomotrice dans différentes conditions de lumière-obscurité (LD) ou en obscurité constante (DD) suite à une exposition chronique au Mn (10mg MnCl2/ kg, i.p. pendant 5 semaines). Nos résultats montrent pour la première fois que le Mn entraîne une perturbation du rythme de l'activité locomotrice. Sous le cycle LD, les rats traités au Mn expriment un rythme d'activité-repos plus fragmenté et moins stable. Ceci est associé à une diminution de l'activité locomotrice globale ainsi que l'activité locomotrice durant la phase nocturne du cycle LD, et par conséquent une diminution de l'amplitude du rythme. Ces modifications apparaissent pendant et après la fin de l'exposition au Mn. Par ailleurs, l'avance de phase de 6h du cycle LD révèle un entraînement anormale du rythme chez les animaux traités au Mn. Sous le cycle DD, les rats traités au Mn expriment un rythme d'activité locomotrice avec une période stable proche de 24h. Par contre, leur rythme d'activité-repos demeure fragmenté et moins stable. Pris ensembles, ces résultats apportent de nouvelles preuves quant à l'implication du Mn dans l'altération de la neurotransmission assurée par les systèmes monoaminergiques, qui est probablement à l'origine de la perturbation de l'activité neuronale électrique des GB. La toxicité du Mn serait par conséquent responsable de la manifestation des déficits moteurs, d'anxiété et de dépression de type parkinsonien. En plus de ces troubles nous rapportons qu'une exposition chronique au Mn conduit à des perturbations du rythme d'activité-repos. Finalement, l'exposition simultanée au Mn/Pb met ces deux éléments en tant que produits environnementaux neurotoxiques impliqués dans l'induction des symptômes "parkinson-like" suggérant que l'exposition simultanée au Mn/Pb pourrait induire des effets neurotoxiques plus graves comparés aux effets de chaque élément quand il est seul.