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Modulation des taux plasmatiques d’insuline par l’apport de propylène glycol dans l’alimentation sur la quantité, la qualité des ovocytes et des embryons produits in vitro chez des génisses laitières

Thèse soutenue le16 octobre 2014 à Maisons Alfort

ATELIER  de production d'embryons in vitro dans l'unité de  BIOLOGIE  du développement et  REPRODUCTION . Fécondation in vitro. Comptage des spermatozoïdes avant fécondation.. © Bertrand NICOLAS - Inra, NICOLAS Bertrand
Mis à jour le 24/09/2014
Publié le 24/09/2014

Giselle Gamarra, unité Biologie du Développement et Reproduction (centre de Jouy-en-Josas), soutiendra sa thèse intitulée "modulation des taux plasmatiques d'insuline par l'apport de propylène glycol dans l'alimentation sur la quantité, la qualité des ovocytes et des embryons produits in vitro chez  des génisses laitières",le 16 octobre 2014, à 14h00 à l'école à Maisons Alfort, dans la salle Bourgelat 2A.

Résumé de la thèse :

L’Ovum Pick-Up (OPU) et la production d'embryons in vitro (PIV) représentent une voie d’accélération du progrès génétique par la voie femelle. Ces techniques impliquent la réalisation des étapes suivantes: collecte d’ovocytes de qualité pour produire des embryons transférables, survie embryonnaire élevée après congélation, maintien de la gestation après transfert de l’embryon chez une receveuse apte. La qualité des ovocytes et les taux de développement embryonnaire in vitro sont impactés par la nutrition des donneuses avant OPU, les effets étant médiés par plusieurs métabolites et hormones impliqués dans la régulation du métabolisme énergétique. Les niveaux plasmatiques d'insuline et d’IGF1 accrus sont corrélés aux niveaux des apports énergétiques chez les génisses laitières. Les régimes augmentant les concentrations d'insuline influencent négativement la qualité des ovocytes.

Néanmoins, une augmentation des concentrations d'insuline stimule en quelques jours le nombre des petits follicules. Ces résultats ont conduit à formuler l’hypothèse d’une modulation transitoire des concentrations d'insuline chez les donneuses d’ovocytes basée sur l'administration orale de propylène glycol (PG). En effet, le PG augmente les concentrations d'insuline et d’IGF-1 dans le plasma chez la vache au cours du post-partum. L’hormone antimüllérienne (AMH) est un marqueur endocrinien de la réserve de follicules ovariens sensibles aux gonadotrophines chez la vache. Il a été récemment établi que les niveaux des concentrations plasmatiques d'AMH aident à prédire la réponse des donneuses d’embryons collectés in vivo.

Dans cette thèse, nous avons étudié l'effet de l'administration de PG à court terme sur les niveaux d'insuline, la croissance folliculaire, la réponse à la superovulation et la production d'embryons in vitro après OPU chez les génisses avec différents profils d’AMH circulante (haut H vs bas B). La relation entre la dose de PG chez les génisses laitières et la réponse à l'insuline a été établie, ainsi que les relations avec les concentrations plasmatiques d’hormones et métabolites du métabolisme énergétique. Puis, le nombre et la qualité morphologique des ovocytes et des embryons produits ont été déterminés chez les génisses donneuses ayant une alimentation restreinte. Enfin, les profils d'expression de gènes du système IGF dans les ovocytes et les cellules du cumulus et de gènes candidats de survie embryonnaire chez des blastocystes ont été évalués.

Nos données ont montré que l'administration de PG chez les génisses laitières est associée à une élévation des concentrations plasmatiques d’insuline, d'IGF1 et de glucose et à une diminution de celles de BHB et d’urée. Les concentrations d’IGF1 dans le liquide folliculaire ont augmenté. De plus, l’administration de PG a été associée à un nombre plus élevé de petits follicules (2- 3mm) le 2ème jour du cycle oestral par rapport au lot contrôle. Cet effet positif a été maintenu sur le nombre de follicules moyens (4-8mm) le 5ème jour du cycle, après superovulation dans le groupe AMH H. En outre, une augmentation significative du taux de blastocystes de qualité 1 après 7 jours de culture in vitro (exprimés en pourcentage d'ovocytes fécondés) a été observée chez les génisses du lot PG par rapport au lot contrôle. L’administration de PG a conduit au développement d’un nombre plus élevé de blastocystes épanouis le 7ème jour du cycle par rapport au contrôle, uniquement dans le groupe AMH H. De plus, le PG a modifié les profils d'expression des gènes du système IGF dans les cellules du cumulus et des gènes de survie étudiés chez les blastocystes. Par conséquent, nos données montrent que l'administration de PG a amélioré la production et la qualité des embryons in vitro, peut-être en raison des modifications du système IGF1 induites par le PG en début de vague folliculaire. Celles-ci pourraient moduler l'environnement folliculaire et impacter l’expression des gènes y compris jusqu'au stade blastocyste, l’effet étant cependant plus marqué chez les génisses à profil haut d’AMH.