Pour faire face à une baisse de ressources alimentaires, l'hibernation est une stratégie efficace qui consiste, pendant l'hiver, à alterner entre deux états physiologiques : 1/ la torpeur durant laquelle la température corporelle et la consommation d'énergie chutent et 2/ des retours à l'euthermie qui permettent de restaurer certaines fonctions vitales. Certaines espèces profitent de ces réchauffements pour se réalimenter avec des graines stockées à la belle saison : ce sont les espèces « food-storing », en opposition à celles « fat-storing », bien plus étudiées dans la littérature, qui consomment leurs réserves de tissu adipeux blanc au cours de l'hibernation. Par ailleurs, des études ont déjà démontré que des espèces réactives de l'oxygène (ROS) s'accumulent au cours de la période d'hibernation. Les objectifs de ce travail étaient d'étudier la respiration des mitochondries d'une espèce « food-storing » - le hamster d'Europe - ainsi que le niveau de stress oxydant associé à cette respiration, et ce, dans un muscle squelettique et le foie. Pour cela nous avons utilisé l'oxymétrie de flux avec des tissus d'animaux en torpeur et d'autres en euthermie, pour étudier l'efficacité des mitochondries et leur part de respiration non couplée. Enfin, pour mesurer l'ampleur du stress oxydant, nous avons aussi mesuré la longueur relative des télomères par qPCR dans ces tissus et nous avons dosé les produits finaux de l'oxydation et les défenses antioxydantes. Nos résultats contrastent avec la littérature sur les espèces « fat-storing » en montrant une augmentation de l'efficacité mitochondriale du muscle en torpeur, associée à une augmentation du stress oxydant causant un raccourcissement des télomères. Au niveau des mitochondries du foie, nous observons une augmentation de la fuite de protons, qui peut servir à générer de la chaleur. Aucune augmentation des métabolites des ROS ni des défenses antioxydantes n'a été observée dans la circulation générale. On ne comprend pas encore tout des mécanismes locaux impliquant les ROS et leurs dommages. Ces premières mesures ouvrent la voie pour de futures recherches sur les coûts physiologiques des espèces « food- storing » comme le hamster d'Europe au cours des cycles de torpeur et de retour à l'euthermie pendant l'hibernation.[-]

Le hérisson d'Europe est une espèce fréquemment admise en centre de soins en France et nécessitant une prise en charge particulière à la saison froide, par une mise en hibernation artificielle. Celle-ci diffère de l'hibernation naturelle principalement par l'absence de préparation physiologique du hérisson, des dérangements fréquents et une plus grande disponibilité alimentaire. La première partie de cette thèse dépeint l'hibernation du hérisson en général, fondée sur les connaissances accumulées sur l'espèce d'intérêt et complétées par des données pertinentes obtenues chez d'autres mammifères hibernants. Le but de la partie expérimentale a porté sur l'analyse de l'impact des caractéristiques individuelles (sexe, âge etc.) et environnementales (température par exemple) sur l'hibernation dans le cadre d'un centre de soins. L'étude de la proportion des hérissons en torpeur, de la durée d'hibernation ainsi que des phases de réveil et de torpeur et des évolutions pondérales a été réalisée sur 227 hérissons répartis sur trois saisons d'hibernation au CEDAF. Elle a permis d'étudier les effets de nombreux paramètres dont certains inédits comme l'impact de la manipulation des animaux, de l'alimentation ou de la santé sur le profil d'hibernation. Les deux premiers augmentaient l'activité tandis qu'un mauvais état de santé favorisait la torpeur. La somme de ces résultats a permis d'élaborer des recommandations pour la mise en place de l'hibernation des hérissons en centre de soins, leur alimentation, leur suivi ainsi que des gardes-fous permettant de réhospitaliser les animaux si nécessaire.[-]

Torpor is an energy saving strategy achieved by substantial reductions of metabolic rate (‘MR') and body temperature (‘Tb'), which enables animals to survive periods of low resource availability. Social thermoregulation or ‘huddling' can act in synergy with torpor, allowing individuals to maximize energy savings. These strategies are crucial for juveniles, which might not have enough time, especially when born late during the reproductive season, to accumulate large amount of fat reserves before winter start. Hibernation or multiday torpor is regularly interrupted by periods of rewarming, i.e. arousals, which are highly energetically costly, and characterized by high levels of Tb and MR. The garden dormouse (Eliomys quercinus) relies on body fat stores to fuel hibernation, but can also feed during winter. We investigated in late-born juvenile garden dormice (1) the effect of huddling on torpor patterns and body mass (‘BM') changes according to winter food availability, (2) the dynamic of huddling behavior during hibernation, and (3) the individual energetic impact of huddling during a single arousal. We observed a significant negative effect of food availability on torpor use, which was surprisingly stronger in males. Further, MR of dormice fed ad-libitum was greater in torpor and during euthermia, and overwinter BM loss was identical between fed and fasted individuals. Although huddling reduced energy exchange and BM loss of individuals during a single arousal, it had no effect on either hibernating patterns or BM loss over the entire winter. Nevertheless, grouped dormice had lower MR in torpor than single individuals. Our investigation of the dynamic inside a huddle further revealed a ‘random-like mechanistic' behavior along winter; arousal from torpor was not always initiated by the same individual, and BM did not determine the rank of arousal among individuals within the huddle. During hibernation, huddled animals were taking turns to actively rewarm, hence sharing costs and benefits over winter. We conclude that the dynamic of social thermoregulation during hibernation seems to counter-balance its energetic benefit during torpor and periodic arousals.[-]