Mélatonine, Rythme de la température Corporelle et Organisation de l’Hypothalamus et des Noyaux Suprachiasmatiques chez le Dromadaire (Camelus dromedarius): Démonstration de l’Entraînement de l’Horloge Circadienne par la Photopériode et par la

La plupart des mammiferes doivent s’adapter a leurs biotopes pour survivre. Dans les zones arides et desertiques, le Dromadaire (Camelus dromedarius) est expose a des variations extremes de temperature, a un climat sec et chaud tout le long de l’annee, a une rarete de la disponibilite alimentaire des parcours et surtout a un manque des points d’abreuvement. Dans un tel biotope, a cote de la photoperiode qui marque chaque saison, nous avons suppose que d’autres facteurs peuvent entrainer l’horloge biologique et permettre ainsi aux animaux d’adapter par anticipation, leurs fonctions biologiques. Dans un premier temps, nous avons verifie si chez le Dromadaire vivant dans les zones desertiques du Sud Marocain, ou la photoperiode varie peu (03h26 min/an), des variations saisonnieres du rythme des concentrations plasmatiques de melatonine etaient observees. Nous avons demontre que le profil de la secretion de cette hormone presente des variations saisonnieres paralleles aux changements annuels de la photoperiode. Cet animal est donc capable de mesurer et d’integrer l’information photoperiodique, meme si celle-ci varie peu au cours de l’annee. Nous avons remarque que les concentrations plasmatiques en melatonine presentent des reponses rapides a la lumiere dans le sens d’une forte diminution et que leur augmentation se fait rapidement dans les 30min apres le coucher du soleil. Cette montee rapide est probablement le resultat d'un etat constitutif de la synthese de l'AA-NAT, dont la regulation et l'activation seraient induites par un mecanisme post-transcriptionel comme chez d’autres especes dont le mouton. Afin de tester cette hypothese les niveaux des ARNm du gene Aa-nat ont ete compares dans des glandes pineales prelevees pendant le jour et pendant la nuit. Le resultat demontre que les niveaux d'ARNm de l'AA-NAT de jour est egale a celui de la nuit et ce malgre les concentrations differentes de la melatonine (6 fois plus elevees la nuit). Ceci demontre que dans la glande pineale du Dromadaire, comme chez beaucoup de ruminants, l'expression des ARNm de de l'AA-NAT est constitutive et que la liberation nocturne de la noradrenaline induit la synthese de la melatonine en agissant a un stade post transcriptionel de la regulation l’enzyme. Dans un troisieme temps, nous avons voulu etudier chez cette espece, les phenotypes neurochimiques des neurones des noyaux suprachiasmatiques (SCN), lieu de l’horloge biologique. Nous avons egalement analyse les differentes innervations, qui pourraient vehiculer les messages d’entrainements photique et non photique. Durant ce travail nous avons pu realiser un referentiel anatomique ainsi qu’une cartographie de l’hypothalamus du Dromadaire. Compare aux autres Mammiferes, les SCN presentent plusieurs caracteristiques. 1) Ils sont tres longs avec une extension rostrale et post chiasmatique. 2) Une presence massive de neurones a tyrosine hydroxylase formant deux populations 3) La detection d'ocytocine dans les parvoneurones de ces noyaux indique un role modulateur des neurones pacemakers 4) plusieurs types d’innervation qui pourraient temoigner de la presence de voies d’entrainement photique et non photique de l’horloge, existent massivement (NPY, 5-HT, Met-enk…). La distribution de la vasopressine et de l'ocytocine dans les magnoneurones de l'hypothalamus, montre que le systeme hypothalamo-neurohypophysaire est large et comprend en plus des noyaux supra-optiques et paraventriculaires, les noyaux : dorsomedians, ventromedians, arque, le noyau magnocellulaire de l'hypothalamus lateral et surtout le noyau tuberale qui semble jouer un role particulier chez cette espece. Finalement, nous avons examine la possibilite d’un entrainement non photique de l’horloge par le cycle de la temperature ambiante. La temperature ambiante en effet est un facteur environnemental cyclique particulierement important pour cette espece. Pour cette etude nous avons choisi, le rythme de la temperature corporelle comme marqueur des activites de l’horloge. Apres avoir demontre le controle de ce parametre par une horloge circadienne et sa dependance de la photoperiode, nous avons pu etablir que le rythme de la temperature corporelle (donc l’horloge) pouvait etre influence par le cycle de la temperature ambiante. En etudiant l’effet du cycle de la temperature ambiante sur le rythme de la melatonine, nous avons pu montrer qu’il s’agissait bien d’un entrainement de l’horloge par le cycle de temperature ambiante. Chez le Dromadaire, le cycle de la temperature ambiante est donc un veritable zeitgeber. Toutefois, nous avons aussi montre, dans certaines conditions experimentales precises, que le rythme de temperature corporelle suivait passivement le cycle de la temperature ambiante. Cette derniere observation nous a permis de poser les limites dans l’utilisation de certains parametres (e.g ; temperature corporelle) pour etudier les proprietes de l’horloge circadienne. Il est maintenant evident, en terme de Zootechnie veterinaire, qu’a cote de la photoperiode, la prise en compte de la temperature ambiante comme un facteur environnemental, est necessaire chez cette espece pour aborder les questions relatives a la regulation des rythmes saisonniers (e.g ; reproduction).