Mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la restriction temporelle de la synthèse de mélatonine dans la glande pinéale du hamster syrien
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Melatonin is an endocrine messenger whoose dynamic of synthesis, controlled by the biological clock, is important for the adaptation of seasonal functions to the photoperiod. In the rat melatonin synthesis is regulated at the transcriptional level by the nocturnal release of norepinephrine on the pineal gland. This one leads the transcription of the rhythm-generating enzyme: the arylalkylamine-N-acétyltransférase (Aa-nat). This control of Aa-nat gene transcription seems different in the Syrian hamster, because the stimulation is restricted to the second part of the night and would require a balance between stimulatory and inhibitory transcription factors. Our results demonstrate that the night-balance of these transcription factors is different in the hamster, with an important role of c-FOS and c-JUN during the beginning of the night. Furthermore, we show that the diurnal restriction of the Aa-nat transcription is not due to the repression by the inhibitory transcription factor ICER, but rather to a temporal window of restriction of the noradrenergic signalling. Besides, we also show that the sensitivity of this pathway varies with photoperiod, explaining the decrease of Aa-nat expression in short photoperiod in the Syrian hamster. All these results allows to better understand how the clock controls the expression of the rhythms in the suburb, notably by driving the implementation of temporal sensitivity windows in the course of which the target structures can answer to an outside signal. Mechanisms underlined during this thesis could be useful in the field of chronopharmacology, mainly to explain why some drugs are more or less effective during the daily cycle.
Abstract FR:
La mélatonine est messager endocrine dont la dynamique de sécrétion, contrôlée par l’horloge biologique, est importante dans l'adaptation des fonctions physiologiques à la photopériode ambiante. Chez le rat, sa synthèse est régulée par la libération nocturne de noradrénaline sur la glande pinéale, qui induit la transcription du gène de l’enzyme limitante : l'arylalkylamine-N-acétyltransférase (Aa-nat). Le contrôle transcriptionnel de ce gène semble différent chez le hamster syrien, car la stimulation de sa transcription n'est possible qu’en deuxième moitié de la nuit et nécessiterait un équilibre entre des facteurs de transcription stimulateurs et inhibiteurs. Nos résultats démontrent que l'équilibre nocturne de ces facteurs est différent chez le hamster, avec un rôle important des protéines c-FOS et c-JUN en début de nuit. De plus, la restriction diurne de la transcription de l'Aa-nat ne serait pas due à une répression par un facteur inhibiteur (ICER), mais à la mise en place d'une fenêtre temporelle de restriction de la signalisation noradrénergique. Par ailleurs, la sensibilité de cette voie de signalisation varie également avec la photopériode, expliquant la diminution d'expression de l'ARNm de l'Aa-nat en photopériode courte chez le hamster syrien. L'ensemble de ces résultats permet de mieux comprendre comment l'horloge contrôle l'expression des rythmes à la périphérie, notamment en assurant la mise en place de fenêtre temporelle d'activation durant lesquelles les structures cibles peuvent répondre à un signal. Ceci pourrait se révéler capital afin d'expliquer pourquoi certaines substances pharmacologiques n'agissent qu'à certains moments du nycthémère.