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Identification de marqueurs précoces de la gestation dans les cellules circulantes chez les ruminants

10 octobre 2016, École Nationale Vétérinaire d’Alfort

Vaches de race limousine en pâture sur les bords des plages de Normandie.. © Inra, NORMANT Sophie
Publié le 30/09/2016

Vincent Mauffré, unité BDR, centre de Jouy-en-Josas, soutiendra sa thèse intitulée « Identification de marqueurs précoces de la gestation dans les cellules immunitaires circulantes chez les ruminants », le 10 octobre 2016, à 14h00 à l’Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort, dans l'amphithéâtre d’honneur.

Résumé :

En élevage bovin, la détection précoce des femelles non gravides grâce au diagnostic de gestation permet une réinsémination rapide des animaux. Idéalement, ce diagnostic devrait être réalisé avant la fin du cycle sexuel, pendant la période périimplantatoire, ce qui n’est pas possible actuellement. Pendant cette étape de la gestation précoce, le conceptus produit un facteur de reconnaissance maternelle de la gestation, l’interféron tau (IFNt), qui occupe un rôle important dans le dialogue entre le conceptus et l’organisme maternel. Plusieurs études ont montré que l’expression de gènes régulés par l’IFNt était augmentée dans l’endomètre et dans les leucocytes sanguins des ruminants, pendant la période péri-implantatoire.

Les récentes avancées technologiques permettant l’analyse fonctionnelle du génome ont ouvert de nouvelles perspectives pour l’utilisation de ces marqueurs biologiques à des fins diagnostiques. L'objectif de ce travail a donc été l'identification de marqueurs diagnostiques fiables et précoces de la gestation, dans les cellules immunitaires circulantes des ruminants, ainsi que la caractérisation de la réponse locale (endomètre) et systémique (leucocytes sanguins) de l'organisme maternel à la gestation.

Pour identifier de nouveaux candidats, nous avons réalisé un transcriptome des leucocytes d’animaux gravides et non gravides, que nous avons combiné à une analyse transcriptomique de l’endomètre caronculaire et des noeuds lymphatiques drainant spécifiquement l'utérus. Pour des raisons pratiques, ces prélèvements ont été réalisés chez l’ovin.  A partir de ces résultats, nous avons sélectionné, parmi les gènes différentiellement exprimés (DEG), des candidats pour mettre au point un test de diagnostic précoce de gestation chez la brebis dans un premier temps, puis chez la vache dans un second temps. L’expression de ces gènes a été évaluée par RT-qPCR et des tests de diagnostic de gestation basés sur les niveaux d‘expression de ces gènes ont été conduits sur 2 lots expérimentaux de brebis et de vaches puis, sur un lot de brebis provenant d’élevages commerciaux. Cinq candidats ont été identifiés et évalués : CXCL10, STAT1, MX1, MX2, ISG15. Les tests, performants dans les lots expérimentaux, n’ont pas permis de discriminer efficacement la gestation dans le lot d’animaux d’élevage commerciaux. Chez ces animaux, une grande variabilité de l’expression des gènes candidats a été observée et suggère un défaut de spécificité de ces gènes dans le cadre du diagnostic de gestation en élevage.

Pour comprendre ce défaut de spécificité, une analyse conjointe des transcriptomes des leucocytes sanguins, des noeuds lymphatiques et de l’endomètre caronculaire a montré un différentiel d’expression pour respectivement 118, 17 et 2823 gènes dans les 3 tissus explorés. Peu de DEG ont été trouvés dans les noeuds lymphatiques. Mais, si 78 % des DEG dans les leucocytes sanguins l’étaient aussi dans l’endomètre, les DEG communs à l’endomètre et aux leucocytes ne représentent que 3 % des DEG de l’endomètre. Les analyses de data mining ont mis en évidence dans les leucocytes et dans l’endomètre une réponse forte associée à la gestation, une réponse de type interféron liée à l’IFNt. Cependant, cette signature transcriptomique commune aux deux tissus n’est pas spécifique de la gestation et peut être associée à la présence d’agents infectieux.

Ce travail a ainsi permis de mettre en évidence une certaine concordance entre la réaction locale et la réponse périphérique de l’organisme maternel à la gestation. Mais il a également montré que la signature transcriptomique de type interféron observée n’est pas spécifique de la gestation. Ce défaut de spécificité est à l’origine du manque de fiabilité du test de diagnostic de gestation basés sur les niveaux d’expression des gènes régulés par l’interféron que nous avons tenté de mettre au point. D’autres études sont nécessaires pour identifier des marqueurs alternatifs de la gestation, indépendants de l’IFNt.

Résumé de la thèse (pdf)