Influence de l’alimentation hyperlipidique hypercholestérolémique sur l’expression génique embryonnaire et le développement de maladies à long terme : etudes sur le modèle lapin

par Olivier Picone

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Pascale Chavatte-Palmer et de Véronique Duranthon.

Soutenue le 14-06-2011

à Paris 11 , dans le cadre de Ecole doctorale Signalisations et Réseaux Intégratifs en Biologie (2000-2015 ; Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne) , en partenariat avec Biologie du développement et reproduction (Jouy en Josas,Yveline) (laboratoire) et de Biologie du développement et reproduction (laboratoire) .

Les rapporteurs étaient Isabelle Donnay.


  • Résumé

    Les problèmes de santé liés à l’alimentation hyperlipidique chez l’humain sont en constante progression. Or, une perturbation de l’environnement fœtal induit chez la descendance une susceptibilité plus grande à développer des maladies à l’âge adulte (DOHad : Developmental Origins of Health and Disease). L’objectif de ce travail de Thèse est d’évaluer, chez le lapin, les conséquences d’une alimentation hypercholestérolémique et hyperlipidique sur le développement embryonnaire, fœtal, et la survenue de troubles métaboliques à long terme.Nous avons nourri des lapines ad libitum avec un régime hypercholéstérolémique (0,2%) et hyperlipidique (8%) (HH) ou un régime témoin (C) à partir de l'âge de 10 (expérience 1) ou de 18 semaines (age de la mise à la reproduction, expérience 2). A la naissance, les portées ont été équilibrées et des croisements effectués pour différencier l'effet de l'alimentation de la mère pendant la gestation et pendant la lactation. Ainsi des lapereaux nés de mères HH ont été allaités par des mères C (groupe HH-C) ou HH (groupe HH-HH) et des lapereaux nés de mère C ont été allaités par des mères C (groupe C-C) ou HH (groupe C-HH). Au cours de l’expérience 1, un retard de croissance intra utérin (RCIU) significatif a été mis en évidence dès 9 jours de gestation par échographie dans le groupe HH (P<0,05). A la naissance, les laperaux étaient significativement plus légers (P<0,05). En raison d’un rattrapage pondéral rapide, il n’existait plus de différence significative au sevrage. Tous les lapins ont alors reçu un aliment témoin distribué ad libitum. A J176, il n’y avait pas de différence de poids entre les groupes HH-HH et HH-C, mais les animaux de ces deux groupes étaient significativement plus lourds que les groupes C-C and C-HH (P<0.05). De plus, la tension artérielle était plus élevée dans le groupe HH-HH par rapport à tous les autres groupes (P<0.05). Au cours de l’expérience 2, de tels effets physiologiques n’ont pas été observés. Les effets physiologiques n'ayant été observés que lorsque le régime avait été commencé avant la gestation, nous avons émis l'hypothèse que l'environnement maternel précoce avait été modifié, entrainant une perturbation du développement embryonnaire à l'origine des conséquences à long terme. l’expression des gènes au moment de la mise en route du génome embryonnaire a été étudié à l’aide d’une puce dédiée. L’analyse transcriptomique a permis de suggérer que certains transcrits étaient présents en quantités différentes. Nous avons montré par qRT-PCR que le régime HH induit une augmentation transitoire de la quantité de transcrit de l’adipophiline (présente à J2 mais pas à J5,5). L’analyse immunohistochimique montre une quantité plus importante de gouttelettes lipidiques localisées près du noyau dans les embryons issus de mères nourries par le régime HH à J5,5 comparé aux témoins. Ces résultats illustrent l’importance de la nutrition avant et pendant la gestation pour la determination de la croissance in utero et postnatale, ainsi que pour le développement de maladies métaboliques à long terme. La nutrition maternelle avant la gestation peut engendrer des modifications d’expression de gènes au moment de la transmission materno embryonnaire.

  • Titre traduit

    Effect of hyperlipidic hypercholesterolemic diet on embryo genic expression and development of diseases at adult age : studies on rabbit model


  • Résumé

    The prevalence of human health problems associated with high-fat diets continues to rise, as does the number of such problems known to be associated with this diet. Disruption of the fetal environment induces in progeny a greater susceptibility to developing diseases in adulthood (DOHad: Developmental Origins of Health and Disease). The objective of the work for this thesis was to assess in rabbits the consequences of a high-cholesterol and high-fat diet on embryonic and fetal development and on the onset of metabolic disorders in the long term.We fed rabbits ad libitum with a high-cholesterol (0.2%) and high-fat (8%) (HH) diet or a control (C) diet, starting at the age of 10 (experiment 1) or 18 weeks (age at which reproduction began, experiment 2).The litters were balanced at birth, and crossings were performed to differentiate the effect of the mother's food during gestation and during lactation. Accordingly, rabbits born to HH mothers were nursed by C (HH-C group) or HH (HH-HH) mothers and those born to C mothers were nursed either by C (C-C) or HH (C-HH) mothers. During experiment 1, ultrasound clearly showed significant intrauterine growth restriction (IUGR) beginning at 9 days of gestation in the HH group (P<0.05). At birth, these rabbits weighed significantly less than their C counterparts (P<0.05). Because of their rapid weight catch-up, the significant difference had disappeared at weaning. All the rabbits thereafter received control food distributed ad libitum. At D176, there was no difference in weight between the HH-HH and HH-C groups but the animals in both these groups were significantly heavier than those in the C-C and C-HH groups (P<0.05). Moreover, blood pressure was higher in the HH-HH group than in any of the other groups (P<0.05). These physiological effects were not observed during experiment 2. Because the physiological effects were observed only when the diet began before gestation, we hypothesized that the early maternal environment been modified, a change that resulted in disruption of embryo development with long-term consequences. We then used a specially designed chip to study gene expression at the maternal to embryonic transition. Transcriptomic analysis suggested that some transcripts were present in different quantities. We showed with qRT-PCR that the HH diet induced a transient augmentation in the quantity of adipophilin transcripts (present at D2 but not at D5.5). The immunohistochemical analysis on D5.5 showed a higher quantity of lipid droplets localized near the nucleus of embryos from mothers fed with the HH diet than in embryos of control mothers. These results illustrate the importance of nutrition before and during pregnancy in the determination of in utero and postnatal growth as well as in the development of metabolic diseases over the long term. Maternal nutrition before conception can engender modifications in gene expression at the moment of the maternal to embryonic transition.


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