Production de foie gras : Influence d'une manipulation thermique embryonnaire sur le métabolisme hépatique du canard mulard

Fatty Liver Production : Influence of a Thermal thermal embryonic manipulation on the hepatic metabolism of mulard ducks

• Auteur / Autrice : Charlotte Andrieux
• Direction : Marianne Houssier, Stéphane Panserat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physio biologie
• Date : Soutenance le 06/12/2022
• Etablissement(s) : Pau
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-)
• Jury : Président / Présidente : Claude Duchamp
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marianne Houssier, Stéphane Panserat, Hervé Rémignon, Anaïs Vitorino caravalho, Anne Gabory
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Claude Duchamp, Hervé Rémignon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Foie gras

Mulard

Mots clés libres

Canard mulard

Foie gras

Manipulation thermique

Fatty Liver

Mule duck

Thermal Manipulation

Résumé

Le développement embryonnaire constitue une période critique de la mise en place et du fonctionnement de l'organisme. Chez les animaux, un stress survenu au cours du développement embryonnaire peut provoquer des changements physiologiques mesurables à plus ou moins long terme, faisant émerger le concept de programmation. Chez le canard mulard, il a pu être récemment montré qu'une modification de la température d'incubation des œufs (MT) engendrait une hausse du poids de foie après la période de gavage avec pour certaines conditions des effets néfastes, comme une augmentation du taux de fonte ou encore une baisse de l'éclosabilité.Suite à l'observation d'effets non désirés chez les canards programmés après la période de gavage, nous nous sommes concentrés sur une même hausse de température d'incubation, sur six nouvelles fenêtres de MT (Article 1), dont quatre ont permis de maintenir les performances du groupe contrôle en sortie d'éclosoir. Cette même étude a également pu mettre en avant qu'il existait des périodes critiques (E9-E19 et E10-E20) pendant lesquelles un stress environnemental engendrait de fortes mortalités. Finalement, pour l'essai concernant l'optimisation de la méthode, la fenêtre E11-E21 a été conservée pour tester deux hausses de température d'incubation pour l'étude suivante.Après avoir observé des impacts de la MT en sortie d'éclosoir, nous nous sommes intéressés aux potentiels impacts de la MT à plus long terme, à partir de deux challenges nutritionnels et des nouvelles MT créées. Le challenge mise à jeun/réalimentation nous a permis de montrer qu'il est possible de mesurer une programmation métabolique du foie, sans avoir à gaver les animaux (Article 2). Effectivement, nous avons mesurés des réponses transcriptionnelles des métabolismes lipidique et glucidique spécifiquement modulées chez les animaux programmés. Suite à ce premier challenge, le gavage a été réalisé montrant, une nouvelle fois, une hausse du poids de foie chez les canards programmés (+ 1,7°C 16h/24 E11-E21) par rapport au groupe contrôle (Article 3).Deux cinétiques embryonnaires (horaire et journalière) ont permis de suivre les modulations directes des gènes impliqués dans le mécanisme de la programmation, avec une modulation d'environ 10 % des gènes mesurés dans l'heure suivant le stimulus thermique (8 gènes sur 78). Cette proportion a augmenté les jours suivants, toujours pendant la MT (12 gènes sur 80), et une mémorisation du stress est observée trois jours après l'arrêt de la MT (7 gènes sur 80). Deux études préliminaires ont corrélé la chémérine et un endocannabinoïde avec une hausse du poids du foie. De plus, l'endocannabinoïde AEA semble être suffisamment discriminant pour différencier le groupe programmé présentant un engraissement plus important que le groupe contrôle après gavage.Nos travaux ont permis de confirmer que la MT avait un impact sur le court et long terme, en modifiant les réponses métaboliques et la composition et structure du foie après le gavage. Parallèlement, nous avons aussi montré que la plupart de ces modifications pouvaient être prévisualisées grâce au challenge nutritionnel mise à jeun/réalimentation. Ce modèle pourrait donc permettre d'étudier de façon plus précoce (et sans gavage) la programmation des animaux. Finalement, deux biomarqueurs de la prise de poids du foie ont pu être mis en évidence chez le canard mulard, et l'un d'eux présente du potentiel pour être un marqueur de la programmation.

Embryonic development is a critical period in the establishment and functioning of the organism. In animals, stress during embryogenesis could cause measurable physiological changes, in short or long term, giving rise to the concept of programming. In mule duck, it has recently been shown that a change in egg incubation temperature (TM) induced an increase of foie gras after overfeeding, with adverse effects such as increased melting rate and decreased hatchability.Following the observation of unwanted effects in programmed-overfed ducks, we focused on a same increase of incubation temperature, on six new windows (Article 1), four of which maintained the hatchery performances of the control group. This study also underlined that there are critical embryonic periods (E9-E19, E10-E20) during which environmental stress involves high mortalities. Finally, for the method optimization trial, the window E11-E21 was kept to test two new increases in incubation temperature.After observing TM impacts at hatch, we were interested in the potential TM impacts in long-term, by the way of two nutritional challenges and the new TM created. The fasting/refeeding challenge showed that it is possible to measure a metabolic programming of the liver, without overfeeding (Article 2). Indeed, we measured specific transcriptional responses of lipid and carbohydrate metabolisms in programmed animals. Following this first challenge, the overfeeding showed once again a significant increase in liver weight in programmed ducks (+1.7°C 16h/24 E11-E21) in comparison with the control group (Article 3).Two embryonic kinetics (hourly and daily) have made it possible to follow the direct modulations of the genes involved in the programming mechanism, with a modulation of around 10 % of genes in the hour following the temperature increase (8 genes out 78). This proportion increased the following days, during the TM (12 genes out 80), and a memorization of the stress was observed three days after the stop of the TM (7 genes out 80). Two preliminaries studies correlated plasmatic chemerin and endocannabinoids with the increase in liver weight. Moreover, the endocannabinoid AEA seems to be sufficiently discriminating to differentiate the programmed group with greater fattening than the control group after overfeeding.Our work therefore confirmed that embryonic TM had an impact at short and long term, by modifying metabolic responses, liver composition and structure after overfeeding. In parallel, we showed that most of its modifications could be previewed by the way of the fasting/refeeding challenge. In addition, this nutritional challenge could allow for an earlier study (and without overfeeding) of animal programming. Finally, two biomarkers of liver weight were highlighted in mule duck, one of which has the potential to be a programming marker.