La stimulation magnétique de tout le corps réduit l’alimentation de type boulimie dans un modèle murin de troubles alimentaires

Résumé

La stimulation magnétique corporelle entière (WB-MS) a été utilisée dans un modèle d’alimentation de type boulimie impliquant un accès intermittent à un régime digestif. WB-MS a temporairement réduit l’admission pendant la simulation sans modifier l’entrée de coff. Cependant, les effets n’ont pas été maintenus, car des comportements de type boulimie sont réapparus après traitement, sans changement de poids, d’adiposité ou d’expression du c-Fos d’accumben.

Résumé

La stimulation magnétique corporelle entière (WB-MS) a été utilisée dans un modèle d’alimentation de type boulimie impliquant un accès intermittent à un régime digestif. WB-MS a temporairement réduit l’admission pendant la simulation sans modifier l’entrée de coff. Cependant, les effets n’ont pas été maintenus, car des comportements de type boulimie sont réapparus après traitement, sans changement de poids, d’adiposité ou d’expression du c-Fos d’accumben.

Introduction

La boulimie est un schéma alimentaire déséquilibré caractérisé par une consommation rapide de grandes quantités d’aliments très agréables au goût en l’absence de faim physiologique. C’est une caractéristique centrale du trouble de l’hyperphagie boulimique (BED), une affection fortement associée à l’obésité et à un dysfonctionnement métabolique^. Des preuves croissantes mettent en lumière le rôle des circuits de récompense mésolimbiques dans la perte de contrôle du comportement alimentaire ^3,4. La BAD est de plus en plus conceptualisée comme un trouble de la signalisation corticostriale altérée, dans laquelle une communication déréglée entre les systèmes liés à la récompense et les systèmes de contrôle exécutif favorise une consommation compulsive d’aliments. Au niveau neurobiologique, la signalisation dopaminergique dans la voie mésolimbique, combinée aux apports glutamatergiques, contribue à une salience de l’incitation modifiée et à une motivation excessive pour un aliment^{savoureux 5,6}. De plus, des signaux métaboliques périphériques tels que GLP-1, l’insuline et la ghréline interagissent avec ces circuits pour moduler la valorisation de la récompense et le comportement alimentaire⁷. Des preuves récentes indiquent également que des comportements de type boulimie sont associés à des changements dans la dynamique neuronale au sein du NAc, y compris des oscillations de basse fréquence dans les plages delta et thêta (2–8 Hz), qui ont été associées à des états d’anticipation et de désir de récompense précédant la perte de contrôle⁸.

Le NAc agit comme un centre intégratif reliant les systèmes limbique, cortical et moteur, traduisant les signaux de motivation en comportements orientés vers un objectif. La perturbation de ce système, en particulier lors d’une exposition répétée à des aliments savoureux, favorise des schémas compulsifs et habituels^{de consommation 9,10}. Les modèles expérimentaux utilisant un accès intermittent à des aliments palaisibles induisant de manière fiable des crises de boulimie sont associés à une activation accrue de la NAc, soutenant son rôle dans le comportement d’alimentation^{compulsive 11–14}. La neuromodulation non invasive désigne des techniques qui modifient l’activité cérébrale sans intervention chirurgicale, y compris des approches basées sur le champ magnétique magnétique comme la stimulation magnétique^{transcrânienne 15}. Ces stratégies ont acquis une pertinence clinique pour leur capacité à moduler l’excitabilité neuronale et l’activité de réseau dans les troubles neuropsychiatriques^16,17. Chez l’humain, il a été démontré que la neuromodulation réduit les symptômes de boulimie et améliore le contrôle comportemental, tout en influençant la régulation^{métabolique 18,19}.

Sur la base de ces preuves, la stimulation magnétique de tout le corps (BB-SEP) pourrait représenter une approche thérapeutique non invasive capable de moduler les circuits impliqués dans l’alimentation compulsive. Contrairement aux techniques focales, les champs magnétiques à basse fréquence peuvent influencer l’excitabilité neuronale et les réseaux cérébraux distribués, suggérant un impact potentiel sur des structures sous-corticales telles que^{NAc 8}. Des études expérimentales ont montré que de tels champs modulent la neurotransmission dopaminergique et^{glutamatergique} 6,7,8,19, fournissant un mécanisme plausible pour influencer les circuits liés à la récompense. Cependant, ses effets sur les comportements similaires à l’alimentation en crisi restent inconnus. Ainsi, la présente étude a évalué les effets de la SM à faible fréquence dans un modèle murin de boulimie alimentaire induite par un accès intermittent à des aliments agréables au goût, en évaluant l’apport alimentaire, le poids corporel, l’adiposité et l’expression de c-Fos dans le NAc.

Protocole

Toutes les procédures ont été menées conformément à la Norme officielle mexicaine pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire (NOM-062-ZOO-199) et approuvées par le Comité institutionnel pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire (CICUAL) de l’Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), sous le protocole numéro 035-CIC-2023. Tous les matériaux utilisés dans l’étude sont mentionnés dans le tableau des matériaux.

Définition et acquisition de la population

Un total de 30 C57BL/6 souris (9 femelles et 21 mâles) au jour postnatal 30 (P30), avec un poids corporel initial de 15 à 18 g, ont été utilisés. Les souris étaient hébergées individuellement dans des cages domestiques dans des conditions environnementales contrôlées : un cycle clair-obscurité de 12h12 (lumières allumées à 6h00), une température ambiante de 23 ± 2 °C, et une humidité relative de 70 ± 10 %.

Habituation

À P30, les animaux étaient logés individuellement dans des cages domestiques avec un accès improvisé à l’eau et à la nourriture standard. Toutes les cages étaient enrichies sur le plan environnemental avec des tubes en carton, et des copeaux de bois étaient utilisés comme litière. Pendant la période d’habituation de 7 jours, le poids corporel, la consommation alimentaire et la consommation d’eau ont été enregistrés toutes les 24 heures.

Une consommation quasi boulimique

Le modèle expérimental utilisé dans cette étude est basé sur le paradigme intermittent de la consommation excessive décrit par^{les chercheurs 14}. Avant l’attribution des groupes, tous les animaux étaient amenés à un poids corporel moyen comparable (17 g) afin de réduire la variabilité de base. Les animaux (N = 30) ont ensuite été assignés au hasard à des groupes expérimentaux à l’aide d’un outil numérique « tourne-roue », dans lequel les sujets individuels étaient listés et répartis séquentiellement à l’un des trois groupes. Le groupe standard comprenait des femelles (groupe féminin standard, SFG ; n = 3) et des mâles (groupe masculin standard, SMG ; n = 7), qui avaient un accès continu à la nourriture et à l’eau standard. Le groupe d’accès continu comprenait des femelles (groupe femelle continue, CFG ; n = 3) et des mâles (groupe mâle continu, CMG ; n = 7) disposant d’un accès continu ad libitum à la nourriture standard, à l’eau et à la nourriture agréable au goût (M&M). Le groupe d’accès intermittent comprenait des femmes (groupe des femmes intermittentes, IFG ; n =3) et des hommes (groupe des mâles intermittents, IMG ; n = 7), qui avaient un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau standards, et avaient accès à des aliments dégustés trois fois par semaine (lundi, mercredi et vendredi) pendant 2 heures (16h00 à 18h00). Ces conditions d’alimentation ont été maintenues pendant 35 jours.

Stimulation magnétique corporelle entière (WB-MS)

Ce paradigme de stimulation a été sélectionné sur la base d’études antérieures utilisant des champs électromagnétiques de basse fréquence (50 Hz, 1 mT) chez des souris C57BL/6 dans des conditions expérimentales^{similaires 20,21}. La WB-MS a été réalisée à l’aide d’un dispositif de magnétothérapie pulsée (Dhan 1000, unité de magnétothérapie) qui générait un champ magnétique alternatif sinusoïdal de 10 Gauss (1 mT) à 50 Hz. Pour les séances de stimulation, les souris restaient logées individuellement dans leurs cages domestiques, placées entre deux plaques électromagnétiques de chaque côté. Pour éviter les interférences du champ magnétique, des composants métalliques, y compris la cage en fil métallique, la grille et la bouteille d’eau, ont été temporairement retirés pendant la stimulation. Cette configuration permettait aux animaux de se déplacer librement tout au long de la procédure sans contrainte ni stress supplémentaire.

Pour garantir la cohérence expérimentale, des conditions de manipulation et d’environnement identiques ont été maintenues lors des séances de stimulation et de non-stimulation. Lors des séances de contrôle (jours 15 à 21), les plaques magnétiques étaient positionnées de manière identique mais restaient inactives, contrôlant ainsi les effets potentiels de la manipulation, de la manipulation de la cage, du bruit environnemental ou du placement électromagnétique des plaques.

La SB-EM consistait en des expositions quotidiennes de 20 minutes de 15h40 à 16h00 sur sept jours consécutifs (jours 22 à 28 du protocole expérimental), juste avant la période d’évaluation de l’hyperphagie boulimique (16h00–18h00). Du 29e au 35e jour, les souris ont de nouveau été soumises à des séances sans stimulation, après quoi leur apport alimentaire a été évalué.

Collecte de tissu adipeux

À la fin du protocole expérimental (jour 36, 8h00), du tissu adipeux a été prélevé auprès de tous les groupes expérimentaux. Le SG était composé de trois femelles et deux mâles (n = 5), le CG de trois femelles et trois mâles (n = 6), et le IG de trois femelles et quatre mâles (n = 7). Tous les animaux ont été anesthésés avec de la kétamine (60 mg/kg) et de la xylazine (5 mg/kg⁾²², et l’absence de réponse nociceptive à la stimulation par pincement des orteils a confirmé une profondeur d’anesthésie adéquate. Une incision ventrale de la ligne médiane a ensuite été réalisée à l’aide d’une lame de scalpel n°3, s’étendant à travers les régions abdominales sous-costale, inguinale et médiane, suivie d’une légère rétraction latérale de la peau pour exposer la cavité abdominale.

Les dépôts de tissu adipeux de Gonadal, rétropéritonéal et sous-cutané ont été soigneusement identifiés, disséqués et excisés dans des conditions standardisées afin de minimiser la variabilité entre échantillons. Immédiatement après la dissection, les tissus étaient pesés à l’aide d’une balance analytique calibrée (capacité maximale 220 g, lisibilité 0,1 mg), vérifiée précédemment selon les spécifications du^{fabricant 23}. Tous les échantillons ont été traités dans des conditions identiques entre groupes afin d’assurer la cohérence expérimentale.

Préparation du tissu cérébral et immunofluorescence

Les souris ont été euthanasiées 90 minutes après la^{dernière session de consommation alimentaire 24}. Les cerveaux ont été prélevés après perfusion intracardiaque avec 4 % de paraformdéhyde puis traités pour une analyse histologique. Des coupes cérébrales coronales (30 μm) ont été obtenues à l’aide d’un cryostat maintenu à −18 °C et stockées dans des PBS contenant de l’azide de sodium jusqu’au traitement. Un sous-ensemble d’animaux mâles de chaque groupe expérimental a été alloué à la préparation du tissu cérébral pour des analyses d’immunofluorescence (SG, n = 4 ; CG, n = 4 ; IG, n = 4), tandis que les autres animaux étaient utilisés pour la collecte de tissu adipeux. Cette répartition différentielle a été déterminée a priori selon des exigences méthodologiques, car la perfusion intracardiaque avec le paraformodéhyde entraîne une fixation tissulaire incompatible avec le prélèvement ultérieur du tissu adipeux en raison de la perturbation de l’intégrité du tissu adipeux. Par conséquent, la distribution des échantillons était exclusivement déterminée par des contraintes techniques et était indépendante de l’attribution expérimentale de groupes ou des résultats biologiques.

Pour l’immunofluorescence du c-fos, des sections ont été incubées pendant 72 heures avec un anticorps monoclonal anti-c-Fos de souris (1:1000, sc-166940) dilué dans du PBS contenant 0,25 % de gélatine de peau porcine et 0,5 % de Triton X-100, qui servait de solution de blocage et de perméabilisation. L’incubation primaire des anticorps a été réalisée pendant 24 heures à température ambiante, suivie de 48 heures à 4 °C. Après l’incubation, les sections ont été soigneusement rincées dans du PBS et incubées pendant 2 heures avec un anticorps secondaire anti-souris polyclonal de l’âne (Alexa Fluor 488-conjugué, 1:500, AB_2338840) dilué dans la même solution. Enfin, les sections étaient montées sur des glissières en verre utilisant un support de montage.

Acquisition et quantification d’images

L’imagerie confocale a été réalisée à l’aide d’un microscope équipé d’un laser 488 nm et d’une lentille objective 20x. Les images Z-stack étaient acquises à l’aide du logiciel NIS-Elements C et stockées sous identifiants codés pour une analyse aveugle. La quantification des noyaux c-Fos-positifs a été réalisée à l’aide d’ImageJ (ImageJ 2.9.0 / 1.53t). Seuls les noyaux entièrement contenus étaient inclus dans les décomptes, et une approche basée sur les quadrants a été appliquée pour éviter le double comptage des cellules individuelles. Pour chaque animal, une image a été acquise à partir de chacune des trois sections immunocolorées indépendantes en utilisant des paramètres d’acquisition identiques pour tous les groupes expérimentaux. Le nombre de noyaux c-Fos positifs a été quantifié individuellement pour chaque image, et les valeurs obtenues des trois sections correspondant au même animal ont été additionnées. Cette valeur totale a ensuite été normalisée à la surface totale analysée et exprimée en densité c-Fos (noyaux positifs/mm²). Le schéma global des procédures expérimentales utilisées est illustré dans la Figure 1A–H.

Figure 1 : Conception expérimentale et chronologie du protocole de type boulimie alimentaire et intervention en BS. (A) montre une image représentative d’une souris indiquant les conditions initiales de logement. Un total de 30 souris (9 femelles et 21 mâles) ont été hébergées individuellement dans des cages domestiques à partir de P30 et ont suivi une période d’habituation d’une semaine. (B) illustre les conditions alimentaires mises en œuvre tout au long du protocole de type boulimie alimentaire, du premier jour expérimental au 35e jour. Le groupe témoin bénéficiait d’un accès à volonté à la nourriture et à l’eau standards. Les groupes à accès continu avaient un accès improvisé à la nourriture standard, à l’eau et à la nourriture agréable. Les groupes d’accès intermittent avaient un accès improvisé à la nourriture et à l’eau standards. En même temps, la nourriture savoureuse n’était fournie que les lundis, mercredis et vendredis de 16h00 à 18h00 (C). Ce qui indique que du 15e au 21e jour, les animaux ont continué à suivre les mêmes conditions alimentaires tandis que des plaques de stimulation magnétique étaient placées sous les cages sans fournir de stimulation (exposition simulée). (D) montre que du 22e au 28e jour, la WB-MS a été administrée 20 minutes avant l’exposition alimentaire savoureuse tout en maintenant les conditions alimentaires correspondantes à chaque groupe. (E) indique que du 29e au 35e jour, le WB-MS a été arrêté, bien que les conditions alimentaires soient restées inchangées. (F) montre que les cerveaux ont été prélevés au jour postnatal 72 (P72), suivis du prélèvement de tissu adipeux au jour postnatal 73 (P73). (G) illustre le découpage du cerveau à l’aide d’un cryostat et de procédures immunohistochimiques. Enfin, (H) montre l’analyse par microscopie confocale de l’immunoréactivité du c-Fos. Les images ont été créées par les auteurs à l’aide de Biorender, et une licence appropriée a été obtenue. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.

Analyse statistique

Les analyses statistiques ont été réalisées à l’aide de la version 25 de SPSS. Comme la distribution normale ne pouvait pas être supposée, des tests non paramétriques ont été utilisés tout au long de l’étude. Les différences entre SG, CG et IG ont été évaluées à l’aide du test de Kruskal–Wallis. Des comparaisons répétées au sein de chaque groupe expérimental ont été analysées à l’aide du test de Friedman, suivies de tests à comparaison multiple lorsque cela était approprié. En raison de tailles d’échantillon limitées pour certains critères expérimentaux, en particulier chez les femelles (n = 3 par groupe), les données des souris C57BL/6 mâles et femelles ont été regroupées pour les analyses présentées dans les figures 2, 3 et 4 afin d’améliorer la robustesse statistique et de soutenir une évaluation exploratoire des résultats expérimentaux. De plus, des données combinées d’ingestion de type boulimie chez des souris C57BL/6 mâles et femelles ont été analysées à l’aide d’une ANOVA bidirectionnelle, suivies de tests de comparaison multiple pour évaluer les effets du groupe expérimental et du temps tout au long du protocole d’alimentation, y compris la semaine de stimulation WB-MS. La signification statistique a été définie comme p ≤ 0,05.

Résultats

Tout au long de la crise, les sujets des groupes d’accès intermittent (IMG pour les hommes, IFG pour les femmes) ont montré un apport calorique significativement plus élevé que ceux des groupes standard (SFG et SMG) et continus (CFG et CMG) les jours 15, 17 et 19 (test de Kruskal-Wallis ; p < 0,05 ; Figure 2A–B). La WB-MS a été administrée à une intensité de 1 mT et à une fréquence de 50 Hz pendant 20 minutes par jour sur sept jours...

Discussion

Les résultats présents suggèrent que la BB-EM pourrait moduler de manière transitoire le comportement de type boulimie alimentaire dans un modèle murin induit par un accès intermittent à des aliments au goût. Bien qu’aucun changement significatif de l’activité neuronale n’ait été détecté dans le NAc, l’apport alimentaire savoureux a progressivement diminué au fil des séances d’accès intermittent durant la période de stimulation, culminant par une diminution significative lors de la derni...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
ImageJ	imagej.net	Public Domain, BSD-2	Logiciel. Programme de traitement d'image basé sur Java. Développé par les National Institutes of Health et le Laboratory for Optical and Computational Instrumentation (LOCI, Université du Wisconsin)
Coverslips	Corning	2935	Verre de couverture 24 x 50 mm (Épaisseur 0,13–0,17)
Secondary antibody	Jackson ImmunoResearch	AB_2340758	Anticorps secondaire polyclonal de âne anti-souris
Laboratory Rodent Diet 5001	LabDiet	1320	Aliment standard. https://di.facmed.unam.mx/comisiones/Composici%C3%B3n%20del%20alimento%20Laboratory%20Rodent%20Diet%205001.pdf
Leica CM1510 S	Leica	CM1510 S	Cryostat pour l'histologie de routine.
M&Ms 43,8g (Emballage brun)	M&M´s	NA	Nourriture savoureuse. Contenu nutritionnel pour 100 : 480 kcal, 19 g de matières grasses, 70 g de glucides, 5,1 g de protéines, 0,13 g de sel Ingrédients: sucre, pâte de cacao, lait écrémé en poudre, beurre de cacao, lactose, amidon, matière grasse du lait, matière grasse de palme, sirop de glucose, beurre de karité, stabilisant (gomme arabique), dextrine, agents de glaçage (cire d'abeille, cire de carnauba), colorants (E100, carmin, E132, E133, E150a, E150c, E150d, E153, E160a, E160e, E162, E163, E170), concentré de betterave, émulsifiants (lécithine de soja, E445), sel, arômes, huile de palmiste, antioxydant (E306). (Peut contenir: arachide, noisette, amande). Le chocolat au lait contient au moins 14% de solides de lait. Le chocolat au lait contient des graisses végétales en plus du beurre de cacao.
Dhan 1000	Magnetoterapia SA de CV	MAG1000	Appareil de magnétothérapie pulsée
PBS	MEYER	Monobasic 2415. Dibasic 2410.  NaCl S3014	Monohydrate de phosphate de sodium monobasique . Phosphate de sodium dibasique heptahydraté. Chlorure de sodium cristallin de qualité biologie moléculaire.
Nikon Microscope	Nikon Instruments, Inc	A1R+ STORM	Microscope confocal
Polycarbonate mice cage	Orchid Scientific	EM01	Cage en polycarbonate non ferromagnétique utilisée pour l'exposition WB-MS, entièrement transparente et autoclave (373 x 190 x 138 mm).
Anesket	Pisa	040.000.0226.00	Solution injectable de kétamine
Procin Equus	Pisa	Q-7833-111	Solution injectable de xylazine
c-Fos antibody	Santa Cruz Biotechnology	sc-166940	Anticorps monoclonal de souris anti-c-Fos
Laboratory balance	Sartorius		Balance analytique
VECTASHIELD Mounting Medium	Vector Laboratories	H-1000-10	Le médium de montage anti-fading est spécialement formulé pour préserver les signaux de fluorescence en microscopie immunofluorescence (IF) en minimisant la photoblanchie.
Glass slides	VELAB	VE-P30	Lamelles de verre de microscope Dépolies d'un côté 26 x 76 mm (Épaisseur 0,8–1,1 mm)
Sodium azide		K 6048.0100	Azide de sodium à 99%