Métabolisme lipidique et cryorésistance des embryons dans l’espèce bovine, Lipid metabolism and cryoresistance embryos in bovine

Abdulrahman Al Darwich

Description

Sous la direction de Pascal Mermillod, Florence Guignot
Thèse soutenue le 16 décembre 2009: Tours
Les embryons bovins produits in vitro sont plus sensibles à la cryoconservation que ceux produits in vivo, en partie à cause de leur contenu lipidique, triglycérides et phospholipides. L’objectif de ce travail visait à comprendre les mécanismes moléculaires responsables de cette différence. Le profil transcriptomique de gènes impliqués dans le métabolisme lipidique a été établi. Le niveau d'expression génique de l’adipophiline obtenu indique qu’il peut être un marqueur spécifique de l'accumulation des triglycérides et de la cryorésistance des embryons. Ainsi, l’accumulation des triglycérides pourrait être liée à une absence de dégradation des lipides et non à une synthèse de novo uniquement. L’ajout d’acides gras polyinsaturés, C18:2, C18:3 ou DHA dans le milieu de développement, a régulé l'expression génique de SCD1 et de FADS2, deux enzymes qui désaturent les lipides, et ce, probablement via la régulation de SREBP1, ce qui pourrait être en lien direct avec les modifications de la balance acides gras saturés / insaturés et jouer sur la fluidité membranaire et la cryorésistance
-Scd1
-Fads2
In vitro produced embryos are more sensitive to cryopreservation than those in vivo derived, partly because of their fat content, triglycerides and phospholipids. The objective of this work was to understand the molecular mechanisms responsible for this difference. mRNA expression of genes involved in lipid metabolism has been established. Results of adipophilin mRNA level indicates that it maybe a specific marker for triglycerides accumulation and embryo cryorésistance. Thus, triglyceride accumulation could be related to a lack of lipids degradation rather than new lipids synthesis only. Polyunsaturated fatty acids supplementation, C18: 2 C18: 3 or DHA in culture media regulated mRNA expression of SCD1 and FADS2, two enzymes involved in lipids desaturation, probably through SREBP1 regulation, which could be directly linked to changes in the balance of saturated / unsaturated fatty acids and could contribute to change membrane fluidity and embryo cryoresistance.
Source: http://www.theses.fr/2009TOUR4031/document

Informations

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• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 2 Mo

Extrait

UNIVERSITÉ FRANÇOIS - RABELAIS
DE TOURS


ÉCOLE DOCTORALE : Santé, Science, Technologie
Équipe :

Follicule, Ovocyte et Développement, INRA, Nouzilly


THÈSE présentée par :
Abdulrahman AL DARWICH
Soutenue le : 16 décembre 2009

Pour obtenir le grade de : Docteur de l’université François - Rabelais
Discipline/ Spécialité : Science de la vie / Biologie de la reproduction

Métabolisme lipidique et cryorésistance
des embryons dans l’espèce bovine


THÈSE dirigée par :
Mr Pascal MERMILLOD Ingénieur de Recherche HDR, INRA, Nouzilly
Mme Florence GUIGNOT Ingénieur de Recherche, PhD, INRA, Nouzilly


RAPPORTEURS :
Mr Thierry JOLY HDR, Maître de Conférences, ISARA, Lyon
Mr Jo LEROY DVM, PhD, Professeur, Université d’Anvers


JURY :
Mme Joëlle DUPONT Directeur de Recherche, INRA, Nouzilly
Mme Nicole HAGEN-PICARD Professeur, ENVT, Toulouse
Mr Thierry JOLY HDR, Maître de Conférences, ISARA, Lyon
Mr Jo LEROY DVM, PhD, Professeur, Université d’Anvers
Mr Pascal MERMILLOD Ingénieur de Recherche, HDR, INRA, Nouzilly
Mr Dominique ROYERE Professeur, Université François Rabelais,Tours

0
β

TABLES DES MATIERES


ABREVIATIONS ...................................................................................................................... 3
LISTE DES TABLEAUX.......................................................................................................... 6
LISTE DES FIGURES............................................................................................................... 7
INTRODUCTION
Introduction générale.................................................................................................................. 9
CHAPITRE I : De l’ovocyte à l’embryon................................................................................ 11
1. La maturation de l’ovocyte .............................................................................................. 11
1.1. Reprise de la méiose et maturation nucléaire............................................................ 11
1.2. La maturation cytoplasmique.................................................................................... 12
1.3. La maturation moléculaire ........................................................................................ 12
2. La fécondation et le développement embryonnaire précoce............................................ 13
3. La compétence au développement de l’ovocyte .............................................................. 14
4. L’expression génique dans l’embryon ............................................................................. 16
4.1. Les facteurs maternels............................................................................................... 16
4.2. L’activation du génome embryonnaire ..................................................................... 16
5. Influence du système de culture des ovocytes et des embryons ...................................... 17
CHAPITRE II : Les Lipides – Notions générales .................................................................... 19
1. Les acides gras ................................................................................................................. 19
1.1. Structure, nomenclature et propriétés des acides gras............................................... 19
1.2. La synthèse des acides gras....................................................................................... 20
1.3. La -oxydation ou lipolyse des acides gras............................................................... 21
1.4. L’estérification des acides gras : synthèse des triglycérides et des phospholipides.. 22
2. Les acides gras polyinsaturés ........................................................................................... 22
2.1. Structure .................................................................................................................... 22
2.2. Elongation et désaturation des acides gras à longue chaîne...................................... 23
2.3. Régulation de la 9-désaturase ou stéaroyl CoA désaturase (SCD)......................... 23
2.4. C18 :2 n-6, C18 :3 n-3 : AG précurseurs des familles des omega 3 et des omega 6 24
3. Médiateurs clés (SREBP, PPAR, LXR, AMPK) ............................................................. 25
3.1. Les facteurs de transcription SREBPs (sterol regulatory element binding protein) . 25
3.2. Les récepteurs nucléaires PPARs (peroxysome proliferator-activated receptor)...... 26
3.3. Les récepteurs nucléaires LXRs (liver X receptor)................................................... 27
3.4. AMPK (AMP-activated protein kinase).................................................................... 28
4. La membrane plasmique .................................................................................................. 28
4.1. Caractérisation........................................................................................................... 28
4.2. Relation entre la fluidité et la composition de la membrane plasmique ................... 29
4.3. Modifications de la membrane plasmique induites par le régime alimentaire.......... 30
5. Stockage des acides gras dans les cellules : rôle de l’adipophiline.................................. 30
CHAPITRE III: Lipides et fonction de reproduction............................................................... 32
1. Alimentation et teneur en lipides des ovocytes et des embryons..................................... 32
1.1. Effets des acides gras sur la fonction ovarienne ....................................................... 32
1.2. Effets des acides gras sur l’embryon......................................................................... 33
2. Les acides gras de l’ovocyte et de l’embryon ................................................................. 34
3. La production d’embryons in vitro et milieux de culture................................................. 35
3.1. Effet du milieu de maturation sur la qualité embryonnaire....................................... 36
3.2. Effet de l’ajout de sérum durant le développement embryonnaire ........................... 36
1 α
α


3.3. Coculture sur cellules d'oviductes et autres types cellulaires.................................... 38
3.3.1. Coculture avec des cellules d'oviductes ................................................................. 38
3.3.2. Coculture avec d'autres types cellulaires................................................................ 39
CHAPITRE IV : Embryon et cryoconservation....................................................................... 41
1. Importance de la cryoconservation des embryons ........................................................... 41
2. Les différentes techniques de cryoconservation............................................................... 42
2.1. Congélation lente....................................................................................................... 42
2.2. La vitrification........................................................................................................... 42
2.3. Vitrification rapide (OPS) et ultra rapide.................................................................. 43
3. Facteurs affectant l’efficacité de la cryoconservation...................................................... 44
3.1. Origine des embryons................................................................................................ 44
3.2. Stade de développement............................................................................................ 45
3.3. Espèce........................................................................................................................ 45
4. Impact direct des lipides sur la survie au froid................................................................. 46
4.1. Ajout d’AGPI ............................................................................................................ 46
4.2. Délipidation des embryons........................................................................................ 47
OBJECTIFS DE LA THESE ................................................................................................... 49
RESULTATS
EXPERIENCES PRELIMINAIRES........................................................................................ 51
Mise au point des techniques de RT-QPCR et analyse des résultats de quantification de
transcrits ............................................................................................................................... 51
Article 1.......................