Effets des produits de glycation des formules laitières sur la programmation développementale : focus sur le stress oxydant du porcelet RCIU

par Ghada Elmhiri

Thèse de doctorat en Biologie Santé. Physiologie intégrée

Sous la direction de Latifa Abdennebi-Najar et de Fréderic Tessier.

Soutenue le 26-10-2015

à Amiens , dans le cadre de École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens) , en partenariat avec UniLaSalle (Beauvais - Rouen) (Institut polytechnique) .

Le président du jury était Véronique Bach.

Le jury était composé de Latifa Abdennebi-Najar, Fréderic Tessier, Umberto Simeoni, Mustapha Rouis, Eline M. Van Der Beek.

Les rapporteurs étaient Umberto Simeoni, Mustapha Rouis.


  • Résumé

    La programmation des maladies non transmissibles est désormais un paradigme établi. Les événements indésirables encourus au cours de la vie foetale peuvent affecter le développement du foetus et sa santé future. Ce risque de pathologies à l'âge adulte est majoré lorsqu'il est associé à un environnement défavorable. Plusieurs arguments scientifiques viennent étayer le rôle des contaminants alimentaires dans les processus de la programmation développementale. Parmi ces contaminants, aucune mention n'est faite aux produits de la glycation issus des traitements thermiques des aliments et dont l'implication dans les désordres métaboliques et rénaux et dans le vieillissement est largement connue. Afin de vérifier leur implication dans la programmation du stress oxydant et de l'inflammation, nous avons administré à des porcs RCIU deux formules laitières. Une formule fortement chauffée à 120°C pendant 10 minutes (HHF) et une formule faiblement chauffée à 37°C pendant 5 minutes (LHF).Nous avons montré que la consommation de la formule HHF induit: 1) l'augmentation de la CML libre dans le sang des porcelets nourris avec ce régime ; 2) la présence d'un marquage de la CML dans les noyaux des cellules épithéliales rénales. Cette présence a également été observée dans les reins des animaux nourris avec le régime LHF mais pas chez les porcs allaités ; 3) une activation du récepteur soluble RAGE et l'augmentation de l'expression de gènes du système rénine-angiotensine, de l'inflammation, de l'apoptose ainsi que de l'oxydation des protéines dans le rein et dans le foie ; 4) des modifications importantes dans l'expression et le niveau d'activité de certaines enzymes antioxydantes dans le foie et le rein. Ces effets à long terme de la consommation postnatale de la formule HHF témoignent incontestablement d'un phénomène de programmation du système oxydant et de l'inflammation. Au niveau du colon, la formule HHF a contribué à l'augmentation transitoire des Bifidobactéries et des bactéries lactiques et à l'activation d'enzymes antioxydantes, démontrant le rôle joué par le microbiote intestinal dans la défense contre la présence des AGEs alimentaires pro-oxydants. Des études impliquant le MG dans les processus de programmation foetale ont été initiées sur le modèle rongeur. Elles montrent que le MG module la sécrétion d'insuline pancréatique de la descendance à l'âge adulte. Au regard de ces résultats, ce travail apporte des preuves nouvelles sur l'implication des AGEs alimentaires dans les processus de programmation développementale et souligne l'importance du contrôle de la présence de ces composés dans l'alimentation de la mère et de l'enfant


  • Résumé

    Programming of non-communicable diseases is now a well-established paradigm. Adverse events occurring during fetal life can affect fetal development and future health. This risk of disease in adulthood is increased in unfavorable environments. Several scientific studies support the role of dietary contaminants in developmental programming. Among these contaminants, no mention is made of glycation end products generated by heat treatment, which are largely implicated in metabolic disorders, kidney disorders and aging. In order to test their possible involvement in the programming of oxidative stress and inflammation, we administered two dairy formulas to IUGR pigs. First, a formula heated at 120 °C for 10 minutes (High Heated Formula: HHF), followed by a formula heated at 37 °C for 5 minutes (Low Heated Formula: LHF). We showed that the consumption of HHF formula did the following: 1) induced an increase in the level of free CML in the blood of IUGR animals during artificial suckling. 2) Resulted in the labelling of CML in the nuclei of renal epithelial cells. This labelling has also been detected in kidneys of animals fed with the LHF formula, but not in the kidneys of natural suckling piglets. 3) Activation of the soluble RAGE receptor, an increase in gene expression of the renin-angiotensin system, and an increase in inflammation, apoptosis and protein oxidation in the kidney and liver. 4) Significant changes in the expression and activity levels of certain antioxidant enzymes in the liver and kidney. These long-term effects of postnatal consumption of HHF formula undoubtedly demonstrate a programming phenomenon of oxidative stress and inflammation. In the colon, the HHF formula contributed to the transient increase in Bifidobacteria and Lactobacilli, and the activation of antioxidant enzymes, demonstrating the role of the gut microbiota in the defense against the presence of dietary pro-oxidant AGEs. Studies involving the ethyglyoxal the fetal programming process were initiated in the rodent model. They show that the MG modulates the secretion of pancreatic insulin by progeny during adulthood. In view of these results, this work provides new evidence for the involvement of dietary AGEs in the developmental programming process, and underlines the importance of controlling the presence of these compounds in the diet of both the mother and child


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