La dénutrition, enjeu majeur de santé publique, est associée à de nombreuses complications dont les troubles dépressifs ; la régulation de l’humeur est liée à la conversion du tryptophane en sérotonine, mais il existe d’autres voies métaboliques du tryptophane. Ainsi, la kynurénine (KYN), métabolite du tryptophane sous l’action des enzymes TDO et IDO, peut être métabolisée en acide kynurénique (KYNA) par les enzymes KATs ou en acide quinolinique (QA) par les enzymes KMO et kynuréninase. Au niveau central, KYNA joue un rôle neuroprotecteur alors que le QA a des propriétés neurotoxiques. Une diminution du rapport KYNA/KYN au niveau périphérique est associée à des troubles psychiatriques : dépression, anxiété. Le but de ce travail a donc été d’évaluer le métabolisme de la kynurénine au cours de la dénutrition chez la souris.

Des souris mâles C57Bl/6 (n=8–10/groupe) ont été soumises soit au modèle activity-based anorexia (ABA) soit à un régime pauvre en protéines (5 %, LPD). Lorsque la dénutrition était établie (environ 20 % de perte de poids corporel), les souris ont été soumises au test comportemental « clair-obscur » puis euthanasiées.

Une perte de poids de 19 % (p<0,01) était observée chez les souris ABA, associée à une perte de masse grasse et de masse maigre, alors que les souris LPD présentaient une perte de poids de 21 % (p<0,01), associée uniquement à une réduction de la masse maigre. Les souris ABA et LPD présentaient une augmentation de la corticostérone sérique (1,3 et 1,4 fois, respectivement, p<0,05). Au niveau sérique, seules les souris LPD présentaient une augmentation de KYN (15,0±1,5 vs 9,0±0,9ng/mL, p<0,05) et une diminution de KYNA (142,9±12,4 vs 219,5±17,4ng/mL, p<0,05). Au contraire, au niveau central (hypothalamus, hippocampe et amygdale), seules les souris ABA présentaient une augmentation des taux des ARNm codant pour TDO1, IDO2 et KAT2 au niveau hypothalamique (2,2 ; 1,5 ; 2,3 fois ; respectivement, p<0,05) et de KMO au niveau de l’amygdale (2,8 fois, p<0,05) suggérant une orientation du métabolisme de la KYN vers le KYNA au niveau hypothalamique et vers le QA au niveau de l’amygdale. De plus, les taux des ARNm codant pour les marqueurs de neuro-inflammation (IL-6) et/ou de neuroplasticité (GluA1, BDNF) étaient, respectivement, augmentés et diminués. Les souris ABA présentaient également des altérations du comportement : diminution de l’activité exploratoire horizontale (−20 %, p<0,05) et augmentation de l’activité exploratoire verticale (+70 %, p<0,05), mais pas les souris LPD.

Le métabolisme de la kynurénine est principalement modifié au niveau central dans le modèle ABA (restriction), ce qui est associé à des troubles du comportement et une neuro-inflammation. Au contraire, dans le modèle de dénutrition protéique (LPD), seules des modifications périphériques de ce métabolisme sont observées.