Consequences of a high-fructose diet inducing diabetes on the olfactory mucosa : anatomical, fonctional and behavioral effects

L’influence de l’état métabolique sur l’olfaction a été particulièrement étudiée ces dernières années. Le statut nutritionnel et les hormones impliquées dans la prise alimentaire sont capables de moduler le système olfactif, du neurone individuel jusqu’au comportement. Il semble donc logique que les pathologies liées à l’alimentation puissent induire des dysfonctionnements olfactifs. De fait, les patients atteints de diabète de type 2 (DT2) présentent des capacités olfactives réduites bien que les effets du DT2 en lui-même soient toujours inconnus. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à la modulation de l’olfaction chez des souris rendues diabétiques après consommation d’un régime enrichi en fructose (HFruD). Les animaux présentent un DT2 précoce après 8 semaines de régime. De plus, ils montrent une baisse de leurs capacités olfactives globales. Les réponses électrophysiologiques aux odorants de la muqueuse olfactive et des neurones sensoriels olfactifs (OSN) sont diminuées après 8 semaines de HFruD. Une augmentation du nombre d’OSN ainsi qu’une diminution de l’apoptose ont lieu dans la muqueuse olfactive, indiquant que le HFruD induit un changement de la dynamique cellulaire dans ce tissu. Nos résultats démontrent que, chez le rongeur, l’olfaction est modulée par un régime diabétogène enrichi en fructose. Des changements fonctionnels, anatomiques et comportementaux surviennent au sein du système olfactif à un stage précoce de la pathologie, indiquant que le DT2 en lui-même est suffisant pour perturber l’olfaction. Les changements métaboliques ayant lieu durant la mise en place du DT2 pourraient être à l’origine des dysfonctionnements olfactifs.The influence of metabolic status on olfactory processes has been thoroughly investigated over the last few years. Both nutritional status and hormones implicated in food metabolism can effectively modulate the olfactory system from the single neuron to the behavior. Thus, it seems likely that metabolic disorders such as type 2 diabetes (T2D) can induce olfactory dysfunctions. In fact T2D patients display poor olfactory performances however the effects of diabetes in itself (as well as underlying mechanisms) are still unknown. In this study, we investigated the modulation of olfaction in young adult male mice caused by a high-fructose diet (HFruD) inducing T2D in rodents. Animals displayed early diabetic state after only 4 weeks of HFruD. In addition, animals exhibited a decrease in olfactory capacities for both neutral and food odors. These behavioral effects persisted and were amplified after 8 weeks of HFruD. Electrophysiological responses to odorants of both olfactory mucosa and olfactory sensory neurons were reduced in HFruD animals after 8 weeks of diet. Immunohistochemistry experiments then revealed an increase in the number of olfactory sensory neurons and a reduction of apoptosis in the OM indicating that HFruD modifies cell dynamics. Our results demonstrate that, in rodents, olfaction is modified by HFruD-induced diabetes. Functional, anatomical and behavioral changes occurred in the olfactory system even at a very early stage of the disease, indicating that T2D in itself can disrupt olfaction. Metabolic changes taking place during the onset of T2D may trigger olfactory dysfunctions