Endomètre, vieillissement et infection utérine : analyses moléculaires chez les ruminants.

Endometrium, ageing and uterine infection : molecular analyses in ruminants.

• Auteur / Autrice : Marine Denis
• Direction : Olivier Sandra, Mariam Raliou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance le 18/12/2025
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Signalisations et réseaux intégratifs en biologie
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie de la reproduction, environnement, épigénétique, et développement (Jouy-en-Josas,Yvelines ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté de médecine
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Céline Méhats
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Céline Méhats, Daniel Vaiman, Xavier Druart, Nathalie Lédée-Bataille
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Céline Méhats, Daniel Vaiman
• DOI : 10.70675/bcd4c857zff22z4a1cz9128zd90dbe54b084

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ruminants

Bovins

Transcriptomique

Inflammation

Reproduction (biologie)

Utérus

Mots clés libres

Utérus

Reproduction

Inflammation

Analyses haut-Débit

Espèce bovine

Espèce ovine

Uterus

Reproduction

Inflammation

High-Throughput analyses

Bovine species

Ovine species

Résumé

Il est établi que la fertilité féminine décline avec l'âge. Si l'effet du vieillissement sur les ovaires est bien documenté, celui sur l'endomètre demeure peu étudié alors même que l'utérus est indispensable à l'implantation et au maintien de la gestation. Cette thèse explore l'effet de l'âge sur la fonction endométriale en lien avec la réponse de l'endomètre à une inflammation ou à une infection. Pour répondre à cet objectif, deux modèles animaux ont été utilisés : un modèle bovin simulant une situation fréquemment observée chez la femme, à savoir la survenue d'une première gestation à un âge avancé, et un modèle ovin représentatif du vieillissement des animaux d'élevage. Dans le modèle bovin, deux groupes de femelles obtenues par transfert de noyau somatique à partir de la même lignée cellulaire ont été comparées : des jeunes primipares (4-7 ans) et des vieilles nullipares (12-15 ans). L'utilisation d'animaux clonés permet de limiter la variabilité inter-individuelle et ainsi isoler plus spécifiquement les effets liés au vieillissement. A partir de biopsies endométriales prélevées au 15ème jour du cycle œstral, nous avons analysé le transcriptome endométrial et la réponse de cultures primaires de cellules épithéliales glandulaires et stromales à l'interféron tau (IFNT), le signal de reconnaissance de la gestation. Pour mesurer la réponse à l'inflammation, des explants endométriaux de 3ème jour du cycle œstral ont été incubés en présence de lipopolysaccharide (LPS), une endotoxine des bactéries Gram - tel qu'E. coli. Les réponses à l'IFNT ou au LPS ont été évaluées par RT-qPCR sur gènes candidats. Quatorze cytokines ont été dosées dans le milieu de culture des explants endométriaux. Dans le modèle ovin, une endométrite a été induite par inoculation intra-utérine d'une suspension d'E.coli chez deux lignées de brebis, l'une sensible aux mammites, l'autre résistante. Pour chaque lignée, 10 jeunes primipares et 10 vieilles pluripares ont été inoculées. Après 24 heures, l'endomètre a été prélevé pour des analyses histologiques et transcriptomiques. Les réponses immunitaires locales et systémiques ont été caractérisées par l'analyse des populations de cellules immunitaires dans le sang avant et après inoculation, dans le fluide utérin post-mortem, ainsi que par dosage de cytokines et comptage bactérien dans ce dernier. Dans les deux modèles, les analyses transcriptomiques révèlent un effet limité mais significatif du vieillissement sur l'endomètre, se traduisant par des altérations des voies biologiques liées aux réponses inflammatoires, à l'organisation cellulaire et au métabolisme. Les transcrits IGFBP1, IGFBP2, RSAD2 et SCARA5, impliqués dans le métabolisme, la signalisation et la prolifération cellulaire, sont parmi les plus sous-exprimés dans l'endomètre des vieilles femelles. Les gènes ITGB8 et PLCB1, impliqués dans les processus inflammatoires sont sous-exprimés dans l'endomètre des vieilles brebis infectées in utero. En termes de gènes dont l'expression est affectée par l'IFNT, leur nombre est plus élevé dans les cellules endométriales dérivées de jeunes femelles que dans celles issues de femelles âgées. Une situation similaire a également été observée dans la réponse des explants endométriaux au LPS. L'incubation avec le LPS conduit à une augmentation significative des cytokines IL-1α, IL-1β, IL-6 et IL-10 uniquement dans le groupe des jeunes femelles. Dans le modèle ovin, les concentrations en CCL2, IL-8 et IL-10 sont significativement plus élevées dans le fluide utérin des brebis âgées. Ces résultats suggèrent que le vieillissement affecte la physiologie de l'endomètre, en réduisant sa capacité à répondre aux signaux de reconnaissance de la gestation et en modifiant sa réponse aux facteurs inflammatoires et aux agents infectieux. Il constitue ainsi un facteur contribuant aux échecs reproductifs liés à l'âge.

It is well established that female fertility declines with age. While the effects of ageing on the ovaries are well documented, those on the endometrium remain poorly understood, even though the uterus is essential for embryo implantation and maintenance of pregnancy. This thesis investigates the impact of age on endometrial function, particularly in relation to the endometrium's response to inflammation or infection. To address this objective, two animal models were used: a bovine model simulating a situation frequently observed in women - namely, the occurrence of a first pregnancy at an advanced age - and an ovine model representative of ageing in livestock species. In the bovine model, two groups of females produced by somatic cell nuclear transfer from the same cell line were compared: young primiparous cows (4-7 years old) and old nulliparous cows (12-15 years old). The use of cloned animals minimizes inter-individual variability and thus allows a more specific assessment of ageing-related effects. From endometrial biopsies collected on day 15 of the estrous cycle, we analysed the endometrial transcriptome and the response of primary cultures of glandular epithelial and stromal cells to interferon tau (IFNT), the maternal recognition signal of pregnancy. To assess the response to inflammation, endometrial explants collected on day 3 of the estrous cycle were incubated with lipopolysaccharide (LPS), an endotoxin derived from Gram-negative bacteria such as E. coli. Responses to IFNT or LPS were evaluated by RT-qPCR on candidate genes, and fourteen cytokines were quantified in the culture medium of the endometrial explants. In the ovine model, endometritis was induced by intrauterine inoculation of an E. coli suspension in two ewe lines - one susceptible to mastitis and the other resistant. For each line, ten young primiparous and ten old multiparous ewes were inoculated. After 24 hours, the endometrium was collected for histological and transcriptomic analyses. Local and systemic immune responses were characterised by analysing immune cell populations in the blood before and after inoculation, in post-mortem uterine fluid, as well as by cytokine assays and bacterial counts in the latter. In both models, transcriptomic analyses revealed a limited but significant effect of ageing on the endometrium, reflected by alterations in biological pathways related to inflammatory responses, cellular organization, and metabolism. The transcripts IGFBP1, IGFBP2, RSAD2, and SCARA5, involved in metabolism, signaling, and cell proliferation, were among the most downregulated in the endometrium of old females. The genes ITGB8 and PLCB1, associated with inflammatory processes, were underexpressed in the endometrium of old ewes infected in utero. Regarding genes whose expression was affected by IFNT, a greater number were differentially expressed in endometrial cells derived from young females than in those from aged females. A similar pattern was observed in the response of endometrial explants to LPS: incubation with LPS led to a significant increase in IL-1α, IL-1β, IL-6, and IL-10 only in the group of young females. In the ovine model, concentrations of CCL2, IL-8, and IL-10 were significantly higher in the uterine fluid of aged ewes. These findings suggest that ageing alters endometrial physiology by reducing its ability to respond to pregnancy recognition signals and by modifying its response to inflammatory stimuli and infectious agents. Thus, ageing appears to be a contributing factor to age-related reproductive failure.