The neuroinflammation's role in glutamatergic synaptic plasticity impairment induced by binge drinking in rat hippocampus

Le binge drinking est un mode de consommation d'alcool très répandu dans la jeune population qui se caractérise par des prises épisodiques d'alcool en grande quantité en un temps très court dans le but d'atteindre rapidement l'état d’ivresse. Les observations cliniques ont montré que la pratique du binge drinking est associée à des déficits cognitifs et à l'atteinte de la plasticité synaptique dans l'hippocampe. Notre laboratoire a démontré qu'une séquence de 2 épisodes de binge espacé de 9 heures chez le rat adolescent est capable, 48 heures plus tard, de perturber les capacités de mémorisation dans une tâche comportementale ainsi que d'abolir la dépression synaptique à long-terme (DLT) dans l'hippocampe, une forme de plasticité synaptique essentielle dans les processus mnésiques. Toutefois, les mécanismes par lesquels l'éthanol est capable d'abolir cette forme de plasticité restent à définir. La consommation d'éthanol est connue pour induire de la neuroinflammation dont les acteurs pourraient avoir un impact sur la plasticité synaptique, tels que GSK3β qui est nécessaire dans l'induction de la DLT dépendante des récepteurs NMDA. Durant ce travail, nous avons exploré le rôle de la neuroinflammation et de GSK3β dans l'abolition de la DLT induite par 2 épisodes de binge d'éthanol. Nous avons utilisé la technique électrophysiologique de patch clamp sur des tranches d'hippocampes de rats juvéniles (14 à 21 jours) et adolescents (38 à 53 jours) pour mesurer la DLT dépendante des récepteurs NMDA et la DLT dépendante des récepteurs mGlu. Nous mettons en évidence que la technique de patch-clamp n'est pas adaptée pour l'étude de la DLT chez les rats adolescents. Toutefois, les expériences faites sur les animaux juvéniles montrent qu'une séquence de double binge abolie les deux formes de DLT glutamatergiques à 48 heures et que la neuroinflammation est responsable de la seule abolition de la DLT dépendante des récepteurs mGlu puisque l'administration préventive de minocycline, un anti-inflammatoire, prévient l'abolition de cette forme de DLT. Cependant, au moment de l'abolition de la DLT, nous n'avons pas observé de modifications des marqueurs de la neuroinflammation, ni de modifications des voies intracellulaires alors que 30 minutes après les intoxications à l'éthanol, la forme inhibée de GSK3β était augmentée. Nous concluons qu'un état neuroinflammatoire ainsi que des modifications intracellulaires ont lieu de manière transitoire au moment des intoxications et entrainent des mécanismes persistants autres que ceux que nous avons explorés pour inhiber la DLT sur le long termeBinge drinking is a widespread type of alcohol consumption among young people and is characterized by an episodic and large amount of alcohol intake in a short period of time in order to reach drunkenness. Binge drinking is associated with cognitive deficits due to hippocampal synaptic plasticity impairment. Our laboratory showed that 48 hours after a two-ethanol binge-like exposure, the long-term depression (LTD), a type of synaptic plasticity greatly involved in learning and memory, is abolish in the hippocampus of adolescent rats. However, mechanisms behind ethanol-induced LTD impairment have still to be defined. Ethanol consumption is known to induce neuroinflammation whose components can impact synaptic plasticity, such as GSK3β which is necessary in the induction of the NMDA receptor dependent LTD. Therefore, the aim of this thesis was to investigate the role of neuroinflammation and GSK3β in the LTD impairment induced by a two-ethanol binge-like exposure. In order to answer our objectives, we used the whole-cell patch-clamp recording technique on juveniles (14 to 21 days) and adolescents (38 to 53 days) rats' hippocampal slices to study the NMDA receptor dependent LTD and the mGlu receptor dependent LTD. We highlight that LTD can't be measure in adolescent rats. However, experiences on younger animals demonstrate that a two-ethanol binge-like exposure is sufficient to induce an abolition of the two types of glutamatergic LTD 48 hours after the two-ethanol binge-like exposure and that the neuroinflammation was only involved in the abolition of the mGlu receptor-dependent LTD because the preventive administration of the anti-inflammatory drug minocycline counteract the ethanol-induced mGlu receptor dependent LTD abolition. However, we didn't notice any neuroinflammatory markers or intracellular pathway modifications when the LTD was impaired although the inactive form of GSK3β was increased 30 minutes after the alcohol intoxication. We conclude that a temporary neuroinflammatory event and intracellular modifications take place closer to the ethanol intake but trigger long-lasting elements responsible for the LTD impairment observed 48 hours after the two-ethanol binge-like exposur