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Métabolisme et Reproduction
Métabolisme et Reproduction
Animatrice de l'équipe
Joëlle Dupont
Objectifs générauxLa fertilité chez les femelles de mammifères est fortement dépendante de l’état métabolique de l'individu. Les objectifs de l’équipe "Métabolisme et Reproduction" sont d’identifier et d’évaluer le rôle et les mécanismes d’actions des acteurs métaboliques (nutriments, hormones et dérivés) au niveau de l’axe hypothalamo-hypophyso-ovarien et de déterminer sur le terrain ou en station expérimentale les conséquences d’une variation du métabolisme énergétique sur la fertilité femelle.
Enjeux socio-économiquesNos recherches visent à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les effets de certains nutriments et le rôle de certaines voies métaboliques à différents étages de l’axe reproducteur femelle. Elles contribueront par exemple à élucider mais aussi à proposer des méthodes pour remédier à la baisse de la fertilité chez la vache laitière haute productrice. Enfin, nos recherches ont également comme but de proposer de nouvelles méthodes alternatives à l’utilisation de substances hormonales. Thématiques
Il est connu depuis longtemps que le métabolisme exerce une influence sur la fertilité des femelles de mammifères. Cependant, les mécanismes responsables ne sont pas clairement définis. Toutefois, deux types de signaux dépendant de l’état nutritionnel pourraient intervenir dans le fonctionnement de l’axe hypothalamo-hypophyso-gonadique : 1) les hormones/facteurs de croissance et neuromédiateurs (insuline, IGF-1, leptine, adiponectine, résistine…) 2) les métabolites (sucres, acides gras, acides aminés). Dans un premier temps nous nous sommes intéressés à des mécanismes de régulation de la fonction de reproduction par des métabolites glucidiques ou lipidiques (identification et rôle de PPARgamma et de la désaturase SCD2). Nous avons ensuite élargi notre étude à un senseur énergétique, modulable à la fois par les métabolites et les hormones, l’AMPK. Enfin, nous nous intéressons actuellement à des cibles de l’AMPK et des PPARs, l’adiponectine et la résistine, deux hormones produites majoritairement par le tissu adipeux, dans les fonctions ovariennes et hypophysaires. Pour cela nous utilisons différentes approches expérimentales (cultures primaires de cellules ovariennes et hypophysaires de différentes espèces, transgénèse chez la souris). Parallèlement à cela, nous développons un programme portant sur le "Déterminisme génétique et l’étude métabolique des problèmes de fertilité des vaches laitières hautes productrices". Ce programme consiste à identifier le ou les gènes présents dans le QTL de fertilité situé sur le chromosome 3 ("QTL-F-chr3") et à révéler la ou les mutations associées à cette baisse de fertilité.
Lorsque la jument, espèce de jours longs, est amaigrie, elle présente une inactivité ovarienne hivernale longue (160 jours en moyenne) et systématique. Au contraire seulement 40 % des juments grasses présentent cette inactivité qui n'est en moyenne que de 40 jours. Des résultats comparables ont été obtenus chez la brebis, espèce de jours courts chez laquelle il a été possible de démontrer l'existence de la composante neuroendocrine de ce phénomène qui semble généralisable à l'ensemble des espèces saisonnées. L'information sur l'état corporel est donc transmise au cerveau mais par quelles hormones et comment des concentrations plasmatiques semblables sont elles interprétées différemment d'une saison à l'autre ?
La qualité de l'ovocyte est reliée à l’état métabolique du follicule ovarien directement et via les cellules somatiques avec lesquelles il communique à l'intérieur du follicule. Nous étudions l’impact et les modes d’actions des différents facteurs métaboliques, tels que l’AMPK, GSK3, certaines adipocytokines sur la maturation méiotique de l’ovocyte et sa capacité au développement embryonnaire dans les modèles bovins de fertilités différentes. Par des approches transcriptomiques et protéomiques nous recherchons les biomarqueurs de la qualité de l'ovocyte dans les cellules folliculaires qui l’entourent.
Chez les vaches laitières, la sélection génétique en vue d’améliorer la production de lait a conduit à une accentuation du déficit énergétique en début de lactation qui peut avoir des effets défavorables sur la fertilité. Dans ce contexte, nous étudions le lien entre métabolisme lipidique et fertilité. Ce travail se fait à différents niveaux, in vivo, en essayant de compenser le déficit de fertilité d’un modèle bovin par une complémentation de la ration alimentaire en acides gras et en étudiant le profil d’expression des adipocytokines au niveau du tissu adipeux selon le stade physiologique de la vache, et in vitro, en étudiant le mécanisme d’oxydation des acides gras au niveau des cellules de la granulosa bovine.
Dans cette activité de recherche finalisée et de développement, il s’agit :
- d’étudier les facteurs de variation de la fertilité dans les élevages de ruminants, notamment les effets des facteurs environnementaux (comme la photopériode, la nutrition, les facteurs sociaux, la température…) sur la fonction de reproduction.
- de développer et proposer de nouvelles méthodes de maîtrise de la reproduction, en prenant en compte : les effets des facteurs environnementaux et les contraintes d'évolution des systèmes d'élevage. - d’analyser, en lien avec des zootechniciens et des économistes, les conséquences techniques et économiques des innovations proposées. - d’assurer une mission d’interface avec les partenaires professionnels dans les filières bovine, ovine et caprine, afin : - d’analyser avec eux l'évolution des systèmes de production et les demandes en matière de maîtrise de la reproduction, - de diffuser et valoriser les résultats expérimentaux, de transférer les méthodes auprès des filières de production. Publications majeures récentesPierre P., Froment P., Nègre D., Ramé C., Barateau V., Chabrolle C., Lecomte P., Dupont J. (2009) Role of adiponectin receptors, AdipoR1 and AdipoR2, in the steroidogenesis of the human granulosa tumor cell line, KGN. Human Reproduction 24: 2890-2890.
Guillaume D., Salazar-Ortiz J., Martin-Rosset W. (2006) Effects of nutrition level on mares' ovarian activity and on horses' puberty. In Nutrition and feeding of the broodmare. Edited by N. Miraglia and W. Martin-Rosset EAAP Scientific series, 315-339. Wageningen Academic Publisher PO Box 220 6700 AE Wageningen The Netherland. Uzbekova, S., Salhab M., Perreau C., Mermillod P. and Dupont J. (2009) Glycogen Synthase Kinase 3B in bovine oocytes and granulosa cells: possible involvement in meiosis during in vitro maturation. Reproduction 138, 235-46. Freret S., Grimard B., Ponter AA., Joly C, Ponsard C., Humblot P. 2006. Reduction of body weight gain enhances in vitro embryo production in overfed superovulated dairy heifers. Reproduction, 131, 783-794. Tosca L., Ramé C., Chabrolle C., Tesseraud S., Dupont J. (2010) Metformin decreases IGF1-induced cell proliferation and protein synthesis through AMP-activated protein kinase in cultured bovine granulosa cells. Reproduction. 2010 Feb;139(2):409-18. 
Rédaction :
Joëlle Dupont
Date de création : 21 Janvier 2008 Mise à jour : 18 Août 2010 |
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