Influence de l'environnement (exercice et nutrition) durant la gestation sur l’état de stress oxydant et le métabolisme du glucose de la descendance

par Siti Farida

Thèse de doctorat en Physiologie-Physiopathogies-Pharmacologie

Sous la direction de Eric Fontaine.

Le président du jury était Jean-Claude Desport.

Le jury était composé de Ani Retno Prijanti, Karine Couturier, Erni H. Purwaningsih.

Les rapporteurs étaient Pharm Wientarsih.


  • Résumé

    L'altération de la fonction mitochondriale, β-cellules pancréatiques, et l'homéostasie du glucose de la descendance de rat de l'exerciceContexte. Il est connu que l'environnement gestationnel est reconnue comme un facteur essentiel pour le développement du fœtus et étroitement liée à l'état de santé dans la vie plus tard. Environnement inadéquat pour le fœtus tels que le stress oxydatif intra-utérine est très nocif pour le développement du fœtus. Par conséquent, un effort de prévention de surmonter ce problème est nécessaire en modifiant l'environnement autour de la gestation par l'exercice durant cette période.Objectifs. Le but de cette étude était de connaître le rôle des mitochondries dans la prévention du stress oxydatif pendant la grossesse, en augmentant système antioxydant et la fonction du pancréas et dans l'amélioration de l'homéostasie du glucose de l'enfant de la mère qui a été induite par l'exercice régulier d'intensité modérée.Méthodes. Cette étude a été réalisée au Laboratoire de bioénergétique appliquée et fondamentale Inserm U1055, Université Joseph Fourier, Grenoble-France. Les sujets étaient rat Wistar femelle qui ont été divisés en 2 groupes, le groupe sédentaire et l'exercice. L'entraînement physique a été effectué 4 semaines avant et jusqu'à ce que le 18e jour de la gestation. Thiol et GPx ont été mesurées en utilisant un dosage biochimique. Consommation d'O2 a été mesurée avec oxygraphie. L'activité du complexe respiratoire, cytochrome et ROS ont été mesurées par spectrophotométrie. Citrate synthase, la protéine kinase B (PKB), quinone et tocophérol ont été mesurées en utilisant un dosage biochimique. La graisse viscérale et du pancréas total ont été pesés, et la taille de l'île de Langerhans a été analysé par la préparation de l'histologie. Les résultats ont été analysés en utilisant le test t.Résultats. Il a été constaté que l'état redox du nouveau-né est égal. La diminution de thiol suivie par une augmentation de l'activité antioxydante GPx (p <0,001). L'efficacité de la consommation et de l'activité du complexe respiratoire, suivie par une augmentation de cytochrome, la quinone et du tocopherol oxygène provoque la diminution de la production de ROS de la progéniture de rat de levées mère (p <0,001). La sécrétion d'insuline a augmenté de 74% et l'activité PKB était plus élevée (p <0,05). Tolérance au glucose et de l'insuline (âgés de 3 mois) étaient mieux (p <0,05), la taille de l'île de Langerhans et le poids du pancréas étaient plus petits (p = 0,021) chez la progéniture de rat de l'exercice mère. À l'âge de 3 mois, le taux de glucose dans le sang était inférieur de 8% (p = 0,046), l'insuline à jeun était plus élevé de 72% (p = 0,009) et le poids corporel était inférieur (p = 0,041) de la progéniture de rat de l'exercice mère par rapport à ceux de la mère sédentaire, mais le total de graisse viscérale était pas différente (p> 0,05).Conclusion. L'exercice régulier d'intensité modérée pour la mère de 4 semaines avant et jusqu'à ce que le 18e jour de la gestation a été très efficace pour augmenter le système antioxydant et réduire le stress oxydatif dans la grossesse qui est en mesure de réduire le risque d'obésité pour la progéniture par l'amélioration de l'homéostasie du glucose à travers l'augmentation des mitochondries et la fonction pancréatique de la progéniture de rat. L'altération des mitochondries et la fonction du pancréas que l'impact de l'exercice régulier de la mère est permanente pendant l'observation puisque le bébé est né, âgé de 21 jours et 3 mois.Mots-clés: exercice, programmation fœtale, l'homéostasie du glucose, insuline, les mitochondries, l'obésité, le stress oxydatif, β-cellules pancréatiques, les espèces réactives de l'oxygène.

  • Titre traduit

    The Influence of Environment (Exercise and Diet) during Gestation on Oxidative Stress Status and Glucose Metabolism in Offspring


  • Résumé

    Influence de l'environnement (exercice et nutrition) durant la gestation sur l’état de stress oxydant et le métabolisme du glucose de la descendance.Les maladies métaboliques sont en pleine expansion dans nos sociétés actuelles et constituent un enjeu de santé publique majeur. Les antécédents familiaux, l'environnement et les habitudes de vie de l'individu vont jouer un rôle dans la susceptibilité à certains de ces désordres métaboliques. Sur la base de données épidémiologiques, un lien a été établi entre environnement durant les premières phases de la vie et survenue de pathologies à l'âge adulte conduisant au concept des "Developmental Origins of Health and Diseases" (DOHaD). Le premier objectif de ce travail était d'étudier, à partir d'un modèle murin, les conséquences de l'exercice physique quotidien de la mère pendant la gestation sur la composition corporelle, le statut oxydant, la fonction pancréatique et mitochondriale du foie et du muscle et la gestion des substrats énergétiques de la descendance. Un deuxième objectif était de valider un modèle de diabète gestationnel à partir d’un régime riche en fructose et d’étudier l’effet d’une supplémentation en fer durant ce diabète gestationnel sur le statut oxydant et la tolérance au glucose des mères et de la descendance. Nos résultats montrent une réduction significative de la production mitochondriale d’H2O2, un indicateur de la production d’espèces réactives de l’oxygène, dans le foie et dans le muscle des petits de mères entrainées. Ces changements sont reliés à des altérations de la consommation d’oxygène mitochondriale, de la composition des membranes mitochondriales et de l’activité des enzymes antioxydantes. De plus, l'entraînement maternel avant et pendant la gestation est associé à des modifications de la structure et de la fonction du pancréas de la descendance et semble modifier sa gestion des substrats énergétiques.Nous avons également confirmé qu’une diète riche en fructose durant la gestation peut être utilisée comme un modèle induisant un diabète gestationnel. Nous avons ainsi démontré chez les petits nés de mères nourries avec un régime riche en fructose et en fer, que les activités des enzymes antioxydantes comme la glutathion peroxidase (GPx), la glutathion-S-transferase dans le foie et la GPx dans le cerveau étaient altérées, les résultats étant différents selon le sexe des petits. Les différents résultats obtenus chez la descendance montrent que dans le cas d’un diabète gestationnel, les fœtus sont plus sensibles que leurs mères aux effets d’un régime riche en fer. Ce travail de thèse vient compléter les travaux menés dans le cadre des DOHaD et renforce l'idée que l'environnement lors des premières phases de la vie va avoir des conséquences sur la santé de l'individu.Mots-clés : exercice, gestation, descendance, mitochondries, stress oxydant, diabète gestationnel, fer, régime riche en fructose.


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