Le DOHaD et ses implications en élevage

International audienc

Le modèle porcin naturel de retard de croissance pour l’étude de la programmation métabolique et l’obésité

Le retard de croissance intra-utérin (RCIU) demeure un problème non résolu en médicine périnatale. Le RCIU est reconnu comme une des causes principales de morbidité périnatale et résulte, entre autres, d’un mauvais environnement maternel et d’une insuffisance placentaire. L’environnement maternel inadéquat met en danger non seulement la vie du nouveau né mais a des répercussions à long terme sur la vie du futur adulte. Des études épidémiologiques ont en effet démontré que le RCIU est associé à un risque élevé de développement de pathologies tardives tels que l’hypertension, le diabète de type 2 et l’obésité. Cette association a donné lieu au concept bien connu de programmation métabolique développé par BARKER en 1994. De manière intéressante, les modèles animaux mimant la situation chez l’homme sont d’excellents outils pour comprendre les mécanismes génétiques, moléculaires et cellulaires sous jacents. Historiquement les petits rongeurs ont été les modèles prédominants d’étude de la programmation fœtale et plusieurs techniques ont été développées sur cette espèce pour induire expérimentalement des animaux RCIU. Récemment, le modèle porcin naturel de retard de croissance a été reconnu comme intéressant pour l’étude de la programmation métabolique et l’obésité. En effet, comme chez le RCIU humain, le porc RCIU présente les même signes de croissance adaptatrice/compensatrice entrainant une augmentation de l’adiposité au cours de la vie adulte. De plus, les processus de croissance et de développement des organes du porc sont semblables à ceux décrits chez l’Homme. En utilisant ce modèle, nous avons montré que quelques jours après la naissance les porcs RCIU présentent une altération de la distribution de l’expression du récepteur de la leptine au niveau des noyaux hypothalamiques. Nous avons observé une altération de la structure du tissu adipeux chez le porc RCIU avec une grande densité de petites cellules adipocytaires. Après le sevrage, les animaux accusent une croissance postnatale rapide entrainant une augmentation de l’adiposité à un âge plus avancé (J 165). Le traitement postnatal par la leptine inverse partiellement le phénotype de l’IUGR en corrigeant la vitesse de croissance, la composition corporelle et rétablit le poids et la structure de certains organes impliqués dans la régulation métabolique. Ces résultats pourraient contribuer au développement d’une nouvelle thérapie pour la lutte contre la programmation métabolique et le développement à long terme de l’obésité

Vaccination contre les récepteurs aux hormones gonadotropes chez la truite arc-en-ciel : une méthode alternative pour le contrôle de la puberté ?

National audienc

Delayed sexual maturation through gonadotropin receptor vaccination in the rainbow trout <em>Oncorhynchus mykiss</em>

International audienceIn fish, gonadotropin hormones FSH-GTH1 and LH-GTH2 are less specific for their cognate receptors than in mammals. The respective reproductive functions of fish LH and FSH are thus difficult to establish. We aimed to study the effect of specific antagonists of the two gonadotropin receptors on trout sexual maturation in both sexes by targeting specific regions of LH and FSH receptors, Lhr and Fshr. Filamentous phages displaying Lhr specific or Fshr specific decapeptides from the extracellular hormone binding domain were engineered. Recombinant phages were used as receptor-specific antagonistic vaccines. Male and female trouts were immunized with anti-LHR, anti-FSHR, anti-FSHR + LHR or adjuvant alone, through multiple injections over 8-24 weeks, starting at different stages of sexual maturation. The consequences of immunization on gonadal development were evaluated by determining gonad growth, by histological analysis of testis and ovaries at the end of the vaccination period and by measuring blood plasma sex steroids using radioimmunoassay. We show for the first time in fish that the anti-receptor vaccinations could have specific antagonistic effects on the development of the reproductive functions; while the anti-FSHR affected the sexual maturation of prepubertal males and delayed sperm production, the anti-LHR blocked vitellogenesis in females. In maturing males, the combined anti-FSHR+LHR vaccine inhibited spermatogenesis and affected steroidogenesis. In that case, the effects of the vaccine on spermatogenesis were transient and reversible when immunization was stopped. Such an immunological strategy to specifically and transiently inhibit a receptor provides a promising approach for discovering their specific functions; it could also lead to a new technology for controlling the onset of puberty in aquaculture species

Active immunization against gonadotropin receptors can impair reproductive function in rainbow trout

National audienceThe consequences of immunization against specific regions of gonadotropin receptors were analysed in rainbow trout, on gonadal development and plasma testosterone levels. Males immunized against LHR alone or in combination with FSHR, showed a decrease in mean GSI. related to an inhibition of the spermatogenetic process; females immunized against FSHR or LHR exhibited delayed vitellogenesis. Vaccination against FSHR, and to a less extent against LHR, had a global inhibitory effect on plasma testosterone levels

DOHaD : conséquences à long terme de la pathologie périnatale

The first epidemiological studies showing a link between low birth weight and chronic diseases in adults did not distinguish the origins of low birth weight. A low birth weight may be the result of a premature birth. It can also be caused by an intrauterine growth restriction (IUGR). A child can be both preterm and IUGR. It is clear now that prematurity is an independent risk factor for programming chronic adult diseases. However, unlike adults born IUGR, adults born prematurely do not have an increased risk to develop metabolic syndrome (dyslipidemia or obesity). An increased risk of neurodevelopmental and psychiatric morbidity and hypertension is found after a premature birth. Mechanisms of chronic diseases programming are multiple: they involve both the cause of prematurity and IUGR such as infection / inflammation or placental insufficiency, but also consequences for therapeutic or nutritional strategies needed to support these children. This chapter describes the possible prevention of perinatal programming of noncommunicable diseases.Les premières études épidémiologiques qui montraient un lien entre petit poids de naissance et survenue de maladies chroniques de l’adulte ne distinguaient pas les origines du petit poids de naissance. Un petit poids de naissance peut être le fait d’une naissance prématurée. Il peut aussi être secondaire à un ralentissement de la croissance fœtale appelé retard de croissance intra-utérin (RCIU). Un enfant peut à la fois être né prématurément et porteur d’un RCIU. Il apparaît clairement que la grande prématurité est un facteur de risque – indépendant du poids de naissance – de la programmation de maladies chroniques de l’adulte. Cependant, contrairement à ceux qui sont nés avec un retard de croissance intra-utérin, les adultes qui sont nés prématurément n’ont pas une propension accrue de développer un syndrome métabolique (dyslipidémie ou obésité). Un risque accru de morbidité neurodéveloppementale et psychiatrique et d’hypertension artérielle a, en revanche, été bien décrit chez les individus nés prématurés. Les mécanismes qui associent prématurité et retard de croissance intra-utérin à la survenue plus tardive, au cours de la vie, de pathologies chroniques sont multiples : ils impliquent à la fois la cause de la prématurité et du retard de croissance intra-utérin, telles qu’une infection/inflammation ou une insuffisance placentaire, mais aussi les conséquences des stratégies thérapeutiques ou nutritionnelles nécessaires à la prise en charge de ces enfants. Cette revue décrit les moyens de prévention possible de la programmation périnatale des maladies chroniques de l’adulte

Active immunization against gonadotropin receptors can impair reproductive function in rainbow trout

National audienceThe consequences of immunization against specific regions of gonadotropin receptors were analysed in rainbow trout, on gonadal development and plasma testosterone levels. Males immunized against LHR alone or in combination with FSHR, showed a decrease in mean GSI. related to an inhibition of the spermatogenetic process; females immunized against FSHR or LHR exhibited delayed vitellogenesis. Vaccination against FSHR, and to a less extent against LHR, had a global inhibitory effect on plasma testosterone levels

Vaccination contre les récepteurs aux hormones gonadotropes chez la truite arc-en-ciel : une méthode alternative pour le contrôle de la puberté ?

National audienc

Acute Exposure to a Precursor of Advanced Glycation End Products Induces a Dual Effect on the Rat Pancreatic Islet Function

Aim. Chronic diseases are the leading cause of death worldwide. Advanced glycation end products, known as AGEs, are a major risk factor for diabetes onset and maintenance. Methylglyoxal (MG), a highly reactive metabolite of glucose, is a precursor for the generation of endogenous AGEs. Methods. In this current study we incubated in vitro pancreatic islets from adult rats in absence or presence of MG (10 μmol/l) with different concentrations of glucose and different metabolic components (acetylcholine, epinephrine, potassium, forskolin, and leucine). Results. Different effects of MG on insulin secretion were evidenced. In basal glucose stimulation (5.6 mM), MG induced a significant (P<0.05) increase of insulin secretion. By contrast, in higher glucose concentrations (8.3 mM and 16.7 mM), MG significantly inhibited insulin secretion (P<0.05). In the presence of potassium, forskolin, and epinephrine, MG enhanced insulin secretion (P<0.05), while when it was incubated with acetylcholine and leucine, MG resulted in a decrease of insulin secretion (P<0.05). Conclusion. We suggest that MG modulates the secretion activity of beta-cell depending on its level of stimulation by other metabolic factors. These results provide insights on a dual acute effect of MG on the pancreatic cells

Acute Exposure to a Precursor of Advanced Glycation End Products Induces a Dual Effect on the Rat Pancreatic Islet Function

Aim. Chronic diseases are the leading cause of death worldwide. Advanced glycation end products, known as AGEs, are a major risk factor for diabetes onset and maintenance. Methylglyoxal (MG), a highly reactive metabolite of glucose, is a precursor for the generation of endogenous AGEs. Methods. In this current study we incubated in vitro pancreatic islets from adult rats in absence or presence of MG (10 mol/l) with different concentrations of glucose and different metabolic components (acetylcholine, epinephrine, potassium, forskolin, and leucine). Results. Different effects of MG on insulin secretion were evidenced. In basal glucose stimulation (5.6 mM), MG induced a significant ( &lt; 0.05) increase of insulin secretion. By contrast, in higher glucose concentrations (8.3 mM and 16.7 mM), MG significantly inhibited insulin secretion ( &lt; 0.05). In the presence of potassium, forskolin, and epinephrine, MG enhanced insulin secretion ( &lt; 0.05), while when it was incubated with acetylcholine and leucine, MG resulted in a decrease of insulin secretion ( &lt; 0.05). Conclusion. We suggest that MG modulates the secretion activity of betacell depending on its level of stimulation by other metabolic factors. These results provide insights on a dual acute effect of MG on the pancreatic cells