Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Développement animal précoce“

Les progrès récents de la biologie et notamment ceux réalisés dans le domaine des acides nucléiques et des protéines permettent d’envisager de nouvelles stratégies très prometteuses pour l’élevage des animaux domestiques. Des sondes d’acide nucléique permettent la détermination du sexe chez l’embryon bovin précoce. Plus généralement la multitude de sondes qui vont être progressivement disponibles et la cartographie des génomes vont donner une bien meilleure connaissance des animaux. Il en résultera de nouvelles stratégies de sélection beaucoup plus fines et beaucoup plus rapides. La préparation en masse de peptides recombinants (antigènes d’agents pathogènes, hormones, cytokines, anticorps monoclonaux...), laisse envisager des interventions sur les animaux jusqu’alors réservées à des cas très particuliers. Les nouvelles techniques liées à la reproduction des mammifères (maturation des ovocytes in vitro, fécondation in vitro, développement des embryons précoces in vitro, duplication des embryons par clivage et par clonage) vont progressivement se superposer aux techniques déjà existantes (insémination artificielle, transfert d’embryons) et contribuer à raccourcir les cycles de reproduction et la durée des programmes de sélection génétique. L’ingénierie génétique va permettre, dans les cas les plus favorables, de transmettre une protéine à un organisme entier sous la forme d’un gène actif. Des gènes peuvent être transférés dans les cellules somatiques des organismes entiers (thérapie génique) ou dans les embryons précoces (transgénèse). La thérapie génique peut permettre de ne plus devoir administrer un polypeptide de manière répétée à un animal et la transgénèse conduit à l’obtention de nouvelles lignées d’animaux présentant des caractères génétiques nouveaux définis par les transgènes. Ces interventions, qui sont les plus radicales et les plus prometteuses, ne pourront devenir une réalité significative dans les élevages qu’à la fin de ce siècle.

L'épigénétique est communément définie comme l’étude de l'ensemble des mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation de l’expression des gènes qui sont réversibles et transmissibles au cours du développement et parfois entre générations, sans altérer la séquence de l'ADN. Plusieurs mécanismes épigénétiques sont maintenant bien connus, comme la méthylation de l'ADN, les variants et modifications post-traductionnelles des histones, ainsi que certains ARN non codants. Grâce au développement technologique du séquençage tout-génome, ces « marques » épigénétiques peuvent être étudiées à l'échelle du génome entier. Il est aujourd’hui clairement établi que l’épigénome, c'est-à-dire l'ensemble des marques épigénétiques d'un tissu, est sensible aux fluctuations de l’environnement, notamment la température ou l’alimentation. Des stratégies de programmation précoce des phénotypes reposant sur ces mécanismes épigénétiques sont ainsi envisagées comme levier pour adapter le phénotype ultérieur des individus à leurs conditions de vie. Par ailleurs, au cours des dernières décennies, la sélection génétique a contribué à l’amélioration considérable des performances des animaux. Bien que la composante génétique puisse être estimée avec précision, une grande partie de la variabilité phénotypique n'est pas directement accessible par les approches actuelles. Dans un contexte de diversification des environnements de production (changement climatique, modes de production plus respectueux du bien-être et de l'environnement), il est nécessaire de comprendre l'impact de l'environnement sur la variabilité phénotypique via les marques épigénétiques, pour optimiser les systèmes d'élevage et mieux prédire le phénotype d'un animal. Comme la sélection génomique il y a quelques années, l'apport de la recherche en épigénétique pourrait contribuer à rendre les systèmes de production avicole plus efficaces et plus durables.

Les rendements en viande et leur qualité sont étroitement liés au développement musculaire. Les caractéristiques quantitatives et qualitatives des muscles se mettent en place essentiellement dans les phases embryonnaire et néonatale du développement musculaire. Le nombre de fibres musculaires, qui conditionne la taille adulte des muscles, est ainsi déterminé très précocement. Une part du pourcentage des différents types de fibres, qui conditionnent les caractéristiques contractiles et métaboliques des muscles, et donc leur aptitude à la transformation en viande, est également déterminée précocement. Les phases post-natales d’élevage, et notamment la puberté, contribuent pour une part plus modeste à la détermination des caractéristiques qualitatives. Le contrôle du développement musculaire dans les stades précoces représente donc un enjeu important pour la maîtrise de la production de viande. Les facteurs qui régulent le développement des muscles dans les stades précoces sont encore peu connus. Les facteurs intrinsèques, et surtout l’origine génétique, jouent un rôle prépondérant. L’INRA s’intéresse au déterminisme génétique du développement musculaire chez différentes espèces d’intérêt zootechnique depuis les volailles jusqu’aux bovins. Les recherches s’appuient en particulier sur des modèles génétiques (souches, lignées, variants génétiques) ayant des performances de croissance globale et/ou des potentialités de développement musculaire très différentes. La confrontation des résultats obtenus sur le développement musculaire précoce de modèles génétiques chez différentes espèces est particulièrement intéressante sur deux points : l’apport de ces modèles génétiques sur la connaissance des mécanismes de différenciation musculaire précoce et les indications fournies par ces modèles sur l’hypothèse d’un déterminisme précoce de la croissance musculaire. Au sein de la Direction Scientifique des Productions Animales, une réflexion propre sur le contrôle de la croissance et du développement des animaux domestiques a été menée grâce à des actions de type AIP et à la constitution d’un groupe Croissance en 1993. Ce groupe a organisé une réunion scientifique ayant pour objectif de faire l’état des recherches menées à l’INRA sur le contrôle du développement musculaire de modèles génétiques dans différentes espèces domestiques. Les réflexions issues de cette réunion et les principaux résultats qui y ont été présentés font l’objet du présent dossier. Ce dossier est introduit par une contribution générale sur l’intérêt des modèles pour la connaissance de la variabilité génétique globale du développement musculaire. Une autre contribution, réalisée par un chercheur étranger, permet à titre introductif d’insister sur l’importance relative des facteurs environnementaux par rapport aux facteurs génétiques sur la variabilité globale du développement musclaire précoce. Les contributions suivantes font le point des connaissances acquises par des équipes INRA sur le porc, le bovin, le lapin et la volaille. L’ensemble des résultats montre que, comparées aux lignées ou souches à croissance lente, les lignées ou souches à croissance rapide possèdent une aptitude plus importante à un développement hyperplasique du muscle dans les phases foetale (bovins, porc, poulet) et néonatale (dinde). Il n’est pas encore établi s’il s’agit d’une susceptibilité intrinsèque des cellules précurseurs aux facteurs qui contrôlent le développement musculaire ou si des différences dans l’expression de facteurs humoraux ou paracrines sont le support de cette aptitude. Ces différences d’intensité dans le développement musculaire sont parfois associées à des différences de précocité. Les travaux présentés permettent notamment de définir des critères directs ou indirects d’évaluation du nombre et du type de fibres de certains muscles dans un objectif d’amélioration quantitative et qualitative de la viande par sélection génétique, mais aussi par la maîtrise des conditions environnementales particulières dans les jeunes stades de développement. Il apparaît également important d’approfondir ce type de recherche pour identifier s’il existe des gènes plus spécifiquement responsables des différences de développement musculaire dans les stades précoces et dans les phases néonatales. Ces gènes pourraient par exemple être utilisés comme gènes marqueurs en sélection génétique sur la croissance musculaire. Il semblerait enfin intéressant de tenter d’établir un lien entre les travaux sur le développement musculaire et sa réceptivité à des facteurs de croissance et les quelques gènes majeurs impliqués dans des défauts de qualité (gène halothane) ou des caractéristiques qualitatives du muscle (potentiel glycolytique, génotype culard).

Le développement de l’embryon d’oiseau dépend de l’environnement dans lequel il baigne et des nutriments disponibles. La période de démarrage (1ère semaine post-éclosion) est souvent délicate avec parfois des mortalités post-natales importantes dues aux délais d’alimentation et aux conditions d’ambiance et de transport sub-optimales. Les liens entre la nutrition parentale, la composition de l’œuf et le comportement ultérieur des animaux, leurs performances, et leur sensibilité aux maladies sont bien établis. Des supplémentations en nutriments de l’œuf via l’alimentation maternelle ou via des injections in ovo (« in ovo feeding ») représentent alors des stratégies innovantes pour optimiser l’apport de nutriments à l’embryon. La finalité de telles approches est d’optimiser les apports nutritionnels des reproductrices ou des embryons en développement dans le but d’obtenir des poussins de meilleure qualité en termes de robustesse, croissance et/ou composition corporelle en tirant parti de la plasticité embryonnaire d’utilisation des nutriments. La manipulation très précoce de l’environnement dans lequel l’embryon se développe est très prometteuse pour analyser l'influence des conditions précoces sur l'élaboration des phénotypes à long terme que ce soit sur des critère de croissance, composition corporelle, caractéristiques tissulaires, robustesse vis-à-vis de challenges ou adaptation à des conditions d’élevage différentes. Outre les bénéfices observés pour les animaux, ces stratégies alimentaires tentent de répondre aussi à des intérêts environnementaux et économiques.

Depuis une dizaine d’années, l’alimentation du poussin nouveau-né suscite un intérêt croissant car elle influence, à terme, les performances des poulets de chair. La résorption rapide du résidu vitellin représente une réserve relativement modeste de nutriments (1 jour) par rapport au développement intense du tube digestif et de ses fonctions d’une part et du muscle pectoral d’autre part pendant les deux ou trois premiers jours de la vie. Le délai d’alimentation dû aux conditions d’éclosion et de transport peut varier d’un individu à l’autre de 10 à 60 heures. Plusieurs travaux concluent que ce jeûne, à un moment critique du développement, retarde de manière irréversible la croissance et réduit sans doute les capacités de défense immunologique du poussin. De plus, les rares travaux portant sur la composition des régimes alimentaires pour très jeunes poussins suggèrent que les rations couramment distribuées sont peut être trop pauvres en protéines et trop riches en lipides. Il est, par ailleurs, nécessaire de freiner la croissance entre une et trois semaines d’âge pour limiter les problèmes locomoteurs et métaboliques ultérieurs. Les recherches actuelles s’orientent vers un ’pilotage’ plus précis de la nutrition des jeunes poulets de chair en stimulant le développement initial au cours de la première semaine, puis en le freinant, avant d’optimiser économiquement l’alimentation après l’âge de trois semaines. Dans un tel schéma général, les effets de stimulations initiales du développement des poussins par une alimentation plus précoce ou/et mieux adaptée sur la qualité de la viande et les performances globales de l’élevage restent à quantifier avec précision.

Maîtriser la qualité des produits issus des animaux d’élevage suppose de pouvoir l’objectiver à partir de mesures fiables, faciles d’utilisation et si possible précoces et non invasives. Les programmes de recherche-développement mis en place au sein des différentes filières animales (ruminants, porcins, volailles, poissons) concernent notamment i) la détection et la quantification des contaminants biologiques ou chimiques des produits, ii) la détermination de la composition et des propriétés technologiques des produits grâce à des méthodes alternatives aux mesures analytiques de laboratoire (mesures optiques ou par imagerie, mesures physiques non invasives), et iii) la recherche de marqueurs biologiques précoces de la qualité (marqueurs génétiques, expression de gènes ou de protéines, teneurs en métabolites) et leur validation par des approches de modélisation. Appliqué à un panel de plus en plus large de critères de qualité, ce phénotypage à haut débit est nécessaire au développement de la sélection génétique ou génomique, à la biologie prédictive et à l’élevage de précision.

Le secteur de l’aquaculture continentale évolue dans un contexte socio-économique de plus en plus difficile. La diversification des activités, avec notamment la production de perche commune, Perca fluviatilis, représente une réelle alternative. Dans un premier temps, le comportement de l’espèce en milieu confiné et l’identification de points de blocage majeurs (sensibilité à la qualité de l’eau et à certains agents pathogènes, maturité sexuelle précoce) ont orienté le développement de cette perciculture vers un système d’élevage en monoculture hors-sol (circuit fermé). Dans un deuxième temps, les différentes étapes du cycle de production ont été optimisées : contrôle du cycle de reproduction, définition des conditions environnementales optimales à tous les stades de développement, détermination des besoins nutritionnels (effets sur la qualité des produits) et amélioration génétique des populations mises en élevage. Dans un troisième temps, des transferts de technologies ont permis la création des premières fermes pilotes.

Les conditions de développement d’une production de bœufs Charolais de 26 mois à l’herbe en Bourgogne sont analysées à différents niveaux : l’étude des pratiques des éleveurs, le choix des itinéraires techniques avec mise en évidence de l’intérêt d’une castration précoce, une analyse de filière pour évaluer les attentes des entreprises régionales et enfin une simulation de l’intérêt économique pour l’exploitation. Produire un bœuf jeune en valorisant au mieux les fourrages de l’exploitation est techniquement réalisable dans des conditions extrêmement variées comme les itinéraires techniques testés, de même que les observations réalisées en élevage, l’ont montré. Certains de ces itinéraires permettent de maximiser l’apport en herbe dans l’alimentation. La castration précoce peut aider à la réalisation de l’objectif, sans préjudice sur le produit et sans perturber l’animal. Au final, ces jeunes bœufs produisent des carcasses de 400 à 440 kg proches de celles des vaches de réforme (à l’exception d’une couleur parfois plus claire), suffisamment engraissées à la fois dans les conditions de plaine ou de montagne. La filière régionale se montre peu intéressée par ce type de produit sauf peut-être en complément des vaches, au printemps en «soudure» ou pour renforcer l’offre de bœufs croisés ou encore dans le cadre d’une marque régionale. Selon les simulations économiques, cette production apporte la même marge au niveau de l’exploitation que le jeune bovin ou le maigre repoussé. Toutefois, il est probable que, sans évolution notable de la conjoncture, les éleveurs ne souhaiteront pas modifier leurs choix actuels de production.

L’influence du poids et des apports énergétiques sur la fertilité chez les animaux, mais aussi chez l’Homme est reconnue depuis très longtemps. Les animaux ou individus en mauvaise condition, ou perdant du poids, ont généralement des performances reproductives décevantes. Les pertes économiques associées à l’infertilité sont parfois importantes, et dépassent chez le bovin largement le coût de l’insémination et de la semence. De nombreux arguments suggèrent que l’influence de la nutrition sur la reproduction s’exerce par l’intermédiaire des composants du régime alimentaire comme les lipides, le glucose, les acides aminés et les minéraux au niveau de l’axe hypothalamo-hypophysaire et aussi directement au niveau des gonades. Ces effets nutritionnels peuvent aussi s’exercer par une modulation des hormones du métabolisme comme l’insuline, l’insulin-like growth factor 1, l’hormone de croissance, la ghréline, les hormones thyroïdiennes ou encore les hormones produites et secrétées par le tissu adipeux blanc. Dans cette revue nous rapportons les effets connus de ces nutriments et hormones métaboliques sur le développement folliculaire, les cellules ovariennes, la qualité ovocytaire ainsi que sur le développement embryonnaire précoce en prenant l’exemple de différentes espèces de mammifères.

Ce travail présente un modèle théorique de morphogenèse animale, sous la forme d'un système complexe émergeant de nombreux comportements cellulaires. Son implémentation repose sur un système multi-agents fondé sur le couplage mécano-génétique entre les dynamiques de la mécanique cellulaire et de la régulation génétique et moléculaire. Notre objectif est l'intégration des mouvements collectifs de myriades de cellules avec les dynamiques d'expression génétique sous-jacentes aux motifs des champs morphogénétiques. Nous examinons aussi les relations de causalité ascendante reliant les comportements cellulaires locaux aux déformations tissulaires globales. Le comportement mécanique de chaque cellule est associé à leur constitution moléculaire et génétique. Nous nous intéressons particulièrement au phénomène d'intercalation cellulaire induit par des comportements de protrusion active. Différents épisodes morphogénétiques se déroulant au cours des 10 premières heures de développement du poisson zébré sont explorés : la période de clivage, la formation de la couche épithéliale externe l'épibolie, l'internalisation du mésendoderme et la convergence-extension de l'axe antéro-postérieur. Pour chacun de ces phénomènes, une étude de cas examine le rôle respectif des différents tissus impliqués. Les hypothèses que nous proposons sont discutées au moyen de comparaisons automatisées entre les mesures reconstruites issues des données d'imagerie microscopique et des simulations computationnelles. Les reconstructions présentées incluent les champs de déplacements cellulaires in toto en 4 dimensions (3D + temps) de l'embryon de poisson zébré. Le modèle est paramétré à travers une interface inspirée du concept de paysage épigénétique de Waddington, permettant de spécifier les phénomènes d'induction et d'interaction mécanique à l'échelle des champs morphogénétiques
We present a theoretical model of animal morphogenesis construed as a self-organized phenomenon emerging from a complex system made of a myriad of individual cell behaviors. It is implemented in an agent-based simulation centered on the mechanic-chemical coupling between cellular and genetic dynamics. The goal is to integrate the collective motion of cells and the dynamics of their gene expression underlying the patterning of morphogenetic fields. We also investigate the causal bottom-up link from local cell behavior to global tissue deformation. Each cell's mechanical behavior is mapped from its molecular and genetic identity. Among these behaviors, we focus particularly on cell intercalation as an active process driving tissue deformation. We operate this model to explore the different morphogenetic episode occuring through the first 10 hours of the zebrafish development : cell segmentation, enveloping layer formation, epiboly, internalization and convergence-extension. For each specific episode, a case study is realized to decipher the respective role of the different tissue involved. Quantitative measures reconstructed from both the simulated and the experimental data are compared to automatically explore the multi-dimensional parameter spaces of our hypotheses and their interpretation. Various state of the art computational reconstruction will be presented, including global 4D (3D + time) displacement fields from in toto data of the developing zebrafish embryos. A waddingtonian interactive timeline tool to specifiy intra and inter tissue induction and mechanical behaviors is also proposed

Au cours du développement préimplantatoire, l'embryon de mammifère forme le blastocyste, qui est la structure fixant l'embryon dans l'utérus. La formation du blastocyste repose en grande partie sur les forces contractiles générées par le cortex d'actomyosine. Chez la souris, sur des échelles de temps de quelques secondes, nous observons des impulsions de contractions d'actomyosine voyageant périodiquement autour du périmètre cellulaire. Nous appelons ce phénomène vagues de contraction corticale périodique (PeCoWaCo), une manifestation fascinante et mal comprise de la contractilité. Dans cette étude, nous profitons du développement lent de l'embryon de souris pour étudier des milliers d'impulsions de contraction. Nous mettons également à profit la robustesse de ce développement pour explorer les propriétés biophysiques des PeCoWaCo pendant les étapes de clivage précédant la morphogenèse précoce des mammifères.Nous constatons que, lors des étapes de clivage, des mouvements périodiques apparaissent occasionnellement au stade zygote et 2-cellules puis deviennent systématiques après le 2ème cycle de divisions de clivage. Fait intéressant, la période des oscillations diminue progressivement de 200s au stade zygote à 80s au stade 8-cellules. Étant donné que les cellules deviennent de plus en plus petites avec des divisions de clivage successives, la taille des cellules pourrait être un déterminant important dans l'initiation et la régulation des PeCoWaCo. Nous manipulons la taille des cellules sur une large gamme de rayons cellulaires (10-40 µm) en utilisant la fragmentation et la fusion des cellules et constatons que l'initiation, la persistance ou les propriétés des PeCoWaCo ne dépendent pas de la taille des cellules. Après la période des PeCoWaCo, on découvre que les tensions de surface des blastomères diminuent progressivement jusqu'au stade de 8-cellules et que l’assouplissement artificiel des cellules augmente prématurément les PeCoWaCo. Par conséquent, lors des étapes de clivage, l’assouplissement cortical réveille la contractilité zygotique avant la morphogenèse préimplantatoire. En plus, en manipulant la contractilité de l'actomyosine à l'aide de mutants et des drogues, nous avons montré que la période des PeCoWaCo peut être contrôlée par la régulation du taux de polymérisation de l'actine filamenteuse et de l'activité motrice de la myosine.Dans l'ensemble, nos résultats sur les aspects biophysiques et moléculaires du PeCoWaCo nous aident à comprendre comment la contractilité de l'actomyosine s'éveille avant la morphogenèse préimplantatoire et comment elle est régulée au niveau mécanique et moléculaire
During pre-implantation development, the mammalian embryo forms the blastocyst, which is the structure embedding the embryo into the uterus. The shaping of the blastocyst relies in large part on contractile forces generated by the actomyosin cortex. In the mouse, on timescales of seconds, we observe pulses of actomyosin contractions traveling periodically around the cell perimeter. We call this phenomenon periodic cortical waves of contraction (PeCoWaCo), a fascinating and poorly understood manifestation of contractility. In this study, we take advantage of the slow development of the mouse embryo to study thousands of contraction pulses and of the robustness of the mouse embryo to size manipulation to explore the biophysical properties of PeCoWaCo during the cleavage stages preceding early mammalian morphogenesis. We find that, during cleavage stages, periodic movements appear occasionally at the zygote and the 2-cell stage and become systematic after the 2nd round of cleavage divisions. Interestingly, the period of oscillations progressively decreases from 200 s at the zygote stage to 80 s at the 8-cell stage. Since cells becomes successively smaller with successive cleavage divisions, cell size could be an important determinant in the initiation and regulation of PeCoWaCo. We manipulate cell size on a broad range of cell radii (10-40 µm) using fragmentation and fusion of cells and find that the initiation, persistence or properties of PeCoWaCo do not depend on cell size. Following the period of PeCoWaCo, we discover that blastomeres gradually decrease their surface tensions until the 8-cell stage and that artificially softening cells enhances PeCoWaCo prematurely. Therefore, during cleavage stages, cortical softening awakens zygotic contractility before preimplantation morphogenesis. In addition, by manipulating actomyosin contractility using mutants and drugs, we showed that the period of PeCoWaCo can be tuned by F-actin polymerization rate and myosin motor activity. Altogether our results on biophysical and molecular aspects of PeCoWaCo help us understand how actomyosin contractility awakens before preimplantation morphogenesis and how it is regulated both mechanically and molecularly
İmplantasyon öncesi gelişim sırasında, memeli embriyosu, embriyoyu rahim içineyerleştiren yapı olan blastosisti oluşturur. Blastosistin şekillendirilmesi büyük ölçüdeaktomiyozin korteks tarafından oluşturulan kasılma kuvvetlerine dayanır. Farede, saniyelikzaman ölçeklerinde, hücre çevresinde periyodik olarak dolaşan aktomiyozin kasılmalarınındarbeleri gözlemlenebilir. Bu fenomene, kasılmanın büyüleyici ve yeterince anlaşılmamış birtezahürü olan periyodik kortikal kasılma dalgaları (periodic cortical waves of contraction:PeCoWaCo) diyoruz. Bu çalışmada, erken memeli morfogenezinden önceki bölünmeaşamaları sırasında PeCoWaCo'nun biyofiziksel özelliklerini keşfetmek ve binlerce kasılmadarbesini inceleyebilmek için fare embriyosunun yavaş gelişiminden ve fare embriyosununboyut manipülasyonuna dayanıklılığından faydalandık.Bölünme aşamaları sırasında, zigotta ve 2 hücreli aşamada periyodik hareketlerinzaman zaman ortaya çıktığını ve ikinci tur bölünmeden sonra bu hareketlerin sistematik halegeldiğini bulduk. İlginç bir şekilde, salınım periyodunun zigot aşamasında 200 saniyeden, 8hücreli aşamada 80 saniyeye sistematik olarak azaldığını gözlemledik. Hücreler ardışıkbölünmeleriyle sürekli küçüldüğünden, hücre boyutu PeCoWaCo'nun başlatılmasında vedüzenlenmesinde önemli bir belirleyici olabilir. Hücreleri geniş bir hücre yarıçapı aralığında(10-40 μm) küçük parçalara bölerek veya birbirleriyle birleştirerek PeCoWaCo'nunbaşlatılmasının, kalıcılığının veya genel özelliklerinin hücre boyutuna bağlı olmadığını bulduk.PeCoWaCo periyodunu takiben, embriyo hücrelerinin zigottan 8 hücreli aşamaya kadar yüzeygerilimini kademeli olarak azalttığını ve yapay olarak korteksleri yumuşatılan hücrelerinPeCoWaCo'yu zamanından önce geliştirdiğini keşfettik. Bu sonuçlarla bölünme aşamalarısırasında, kortikal yumuşama, ilke implantasyon öncesi morfogenezinden önce zigotikkasılmaları uyandırdığını gösterdik. Ayrıca, genetik mutantlar ve kimyasallar kullanarakaktomiyozin kasılmasını manipüle ederek, PeCoWaCo periyodunun F-aktin polimerizasyonhızı ve miyozin motor aktivitesinin düzenlenmesi ile ayarlanabileceğini gösterdik.Sonuç olarak, PeCoWaCo'nun biyofiziksel ve moleküler yönleriyle ilgili bulgularımız,aktomiyosin kontraktilitesinin implantasyon öncesi morfogenezinden önce nasıl uyandığını,ayrıca hem mekanik hem de moleküler olarak nasıl düzenlendiğini anlamamıza yardımcı olur

La mammite chez le cheptel laitier engendre des pertes économiques considérables pour l'industrie laitière. Un test automatique de dépistage précoce de cette maladie, adapté au système de traite du cheptel, est un besoin urgent pour contrecarrer ces pertes. Nous avons mis au point une méthode immunologique de dosage des IgG totales dans le lait de vache ou de chèvre à l'aide du système Biacore®. Notre méthode permet des dosages rapides, sensibles, spécifiques, exacts et reproductibles. Elle est financièrement attractive et transposable pour la détection d'un marqueur précoce de la mammite au cours de la traite. Nos travaux, associés aux données de la littérature, présentent la protéine S3 du lait en tant que meilleur marqueur biologique actuel pour l'élaboration d'un test de dépistage précoce, sensible et spécifique de la mammite chez le cheptel laitier. Nous avons produit des anticorps monoclonaux anti-SAA3 à l'aide de protéine recombinante SAA3 bovine produite au cours de ce travail de thèse. A terme, ces réactifs biologiques seront utilisés pour permettre le dosage de la protéine SAA3, dans le but de surveiller en ligne l'état sanitaire des mamelles et la qualité du lait
Mastitis in dairy herd causes considerable economic losses for the dairy industry. Automatic test for early detection of this disease, adapted to the lng system, is an urgent need to counter these losses. We have developed an immunological assay method of IgG in cow's or goat's mille using the Biacore system. Our method allows rapid, sensitive, specific, accurate and reproducible assays. It is financially attractive and transposable to detect an early mastitis marker during milking. According to the literature and to our study, SÀA3 protein in milk is the best current biological marker for developing a test for early, sensitive and specific detection of mastitis in dairy herd. We produced monoclonal antibody anti-SAA3 with SAA3 bovine recombinant protein produced during this study. Ultimately, these biological reagents will be used to detect SAA3 protein in milk in order to monitor online health status of the udder and milk quality

Ce travail concerne le comportement de retrait relationnel du jeune enfant, sa mesure et sa validité prédictive sur la qualité du développement précoce dans ses différentes dimensions. Il représente la première synthèse de l'histoire du concept de retrait relationnel du jeune enfant, de ses liens avec les modèles animaux, avec le modèle paradigmatique du "Still Face" et de la réparation, de la dys-synchronie comme facteur majeur de la psychopathologie précoce. Le comportement de retrait relationnel prend ses racines dans la physiologie, comme mode privilégié de régulation par le bébé de l'interaction, dans une échelle micro interactive. D'une façon plus clinique et sur une échelle temporelle plus longue, il apparaît comme un mode de défense majeur face à la violation des attentes du bébé dans l'interaction. On l'observe donc de façon privilégiée dans la dépression maternelle post natale mais aussi dans toutes les circonstances psychopathologiques qui affectent les capacités parentales (par exemple et de façon très nette dans les situations de conflit et violences conjugales). Le retrait relationnel peut également être lié à des difficultés de traitement de l'information sensorielle par le bébé, à des difficultés de communication sociale, à une douleur intense prolongée, et dans la prématurité ou dans certains syndromes génétiques à une association de ces facteurs liés à l'enfant. Ce travail retrace les débuts de la construction d'un outil de mesure du retrait relationnel précoce, dans la mesure où cet outil n'existait pas en tant que tel, alors que le retrait relationnel apparaît comme un signal d'alarme important, témoignant de la difficulté du bébé de jouer le jeu relationnel à hauteur de ses capacités développementales, que ce soit pour des causes liées à lui-même, à la relation avec ses caregivers, ou aux deux. Ce travail s'ouvre par une histoire de la psychiatrie du bébé et de l'avènement de la psychopathologie développementale, car on note l'importance du symptôme retrait dans cette histoire, qu'il s'agisse de l'autisme (Kanner) ou de la dépression ou de la carence précoces (Spitz), puis un historique de concept de retrait relationnel précoce : contexte clinique modèles animaux, biologie, la Construction et validation de l'échelle Alarme Détresse bébé (ADBB à 8 items) puis celle de la m-ADBB à 5 items, puis par la Psychopathologie du retrait relationnel durable, et Les développements et les applications de l'échelle ADBB : m-ADBB, effets à terme du retrait, études longitudinales, la prématurité comme analyseur du développement, dépistage précoce de l'autisme et enfin les projets en cours et trois projets actuels, autour du dépistage de l'autisme, autour de l'étude des différentes analyses factorielles et de la validation de la m-ADBB, et autour des pistes génétiques et épigénétiques du comportement de retrait. Il présente les résultats des études contrôlées et publiées avec l'ADBB, en particulier celles liées à la cohorte française d'étude des facteurs de risque et de résilience du développement précoce (étude périnatale EDEN). Le comportement clinique de retrait relationnel apparaît comme le résultat d'une interaction gène environnement, basée sur la susceptibilité génétique au comportement de retrait. Celle-ci apparaît liée au système allélique 5-HTTPR. Sur le plan cognitif, la question se pose du retrait comme pari, comme choix dans une situation d'incertitude. Les études de suivi des enfants en retrait montrent l'impact sur diverses dimensions du développement, langage, intersubjectivité, régulation émotionnelle, avec la question d'une période sensible. Ceci souligne l'importance du dépistage de ce comportement en vue d'une intervention précoce adaptée à sa cause
This work deals with social withdrawal behavior in infants, its measure and its conceptual validity, its predictive value on early development within its several dimensions. This is the first synthesis on the history of the concept of withdrawal in infant, of its links with animal models, with the still face experimental paradigm, as well as with the repair process and with interactional dys- syssynchrony as a major process in early psychopathology. Social withdrawal behavior has its roots in physiology, as privileged way used by the infant to regulate the input within the parent infant interaction, within a micro temporal scale. On a longer temporal and more clinical scale, withdrawal behavior appears as a major defense maneuver when the baby is faced with major violations of his her expectations within the relationship. It is therefore observed in a privileged way in maternal post-natal depression, but also in all circumstances which hamper parental capacities, as conjugal violence and conflict may do for instance. Social withdrawal behavior may be as well linked with difficulties in processing sensorial input in the child, or difficulties in social communication and synchrony, or be due to an intense and sustained pain, or be linked with some genetic disorder or with some association of these factors. This work retraces the construction of a scale to asses social withdrawal behavior in infants, since no such tool existed at the time, although social withdrawal behavior appears to be an important alarm signal, showing the inability of the child to play the relational game as his her developmental level allow him or her to do, be it for causes related to himself or herself, for relational causes of because of both. This work opens on a history of the development of child psychiatry and of the coming of ages of infant development. Social withdrawal behavior took a large place at the onset of this history, with the description of autism by Kanner and anaclitic depression by Spitz. Then a history of the concept of social relational withdrawal, and of the construction of the alarm distress scale (8 item) the of the short version (5 item m-ADBB), then the studies on long term effects of social withdrawal on development. We then review the application of the scale on early diagnosis of autism, on the several factor analysis with several samples, and of the several epigenetic and genetic pathways of the social withdrawal behavior. This work reviews the results of several controlled studies with the ADBB, particularly those from the perinatal French EDEN cohort. Social withdrawal behavior appears as the result of a gene interaction, based on the genetic c susceptibility for social withdrawal behavior, possibly liked with the 5-HTPPR allele system. On a cognitive level, the issue is raised of social withdrawal behavior as a choice of a risk taking position in an uncertain situation. Follow up studies show the impact of the social withdrawal behavior on several dimensions of early development, i.e. language, early development of intersubjectivity or emotional regulation

L'utilisation du développement précoce de l'oursin nous a permis de mettre en évidence des dysfonctionnements spécifiques du cycle cellulaire et du développement précoce. Nous montrons que le roundup provoque un délai dans l'apparition du premier clivage mitotique ; il retarde l'activation du complexe régulateur de l'entrée en phase M, le complexe CDK/cycline B. La cible moléculaire initiale du roundup est l'activité de synthèse d'ADN. Le mécanisme de surveillance de la transition G2M détecte l'anomalie et provoque le retard du cycle cellulaire. Parallèlement, nous avons mis en évidence que le roundup provoque des dysfonctionnements du développement embryonnaire précoce en affectant le mécanisme de transcription. Les deux effets décrits en présence de roundup sont asociés à des pathologies et leur existence pose problème en terme de santé humaine

Les organismes sont soumis aux fluctuations de l'environnement et les stades précoces (vie embryonnaire) sont particulièrement sensibles aux perturbations qui peuvent modifier les trajectoires développementales. La sensibilité thermique des embryons est une caractéristique générale chez les vertébrés et aurait constitué une force sélective majeure dans l'évolution des soins parentaux (hypothèse de Farmer, 2000). Par ailleurs, le développement embryonnaire est un processus complexe et les influences environnementales peuvent avoir des effets très différents selon la période d'exposition. Pourtant cette variabilité est insuffisamment prise en compte en écologie évolutive et dans l'étude des soins parentaux. L'environnement maternel peut constituer une interface entre l'environnement extérieur et les embryons. La régulation des conditions thermique du développement est très répandue chez les vertébrés. Si les ectothermes produisent une chaleur métabolique négligeable, ils ont développé une diversité de stratégies comportementales et physiologiques pour protéger les embryons des variations thermiques. Les soins parentaux prénataux sont associés à un changement du comportement maternel avec une augmentation des activités de thermorégulation, ainsi qu'à de profondes modifications énergétiques et physiologiques. Nous avons examiné l'importance de la régulation maternelle des conditions prénatales chez deux espèces de serpents aux modes de reproduction contrastés, une ovipare (python de Children, A childreni) et une vivipare (la vipère aspic, V aspis). L'originalité de ce travail repose sur la prise en compte du caractère dynamique de la sensibilité embryonnaire et des contraintes maternelles. Nos résultats nous ont permis de démontrer l'existence d'une sensibilité thermique stade-dépendent, avec une plus forte sensibilité aux perturbations en début de de��veloppement, et l'importance de l'accès à la température préférée pendant cette étape. En parallèle, nous avons pu mettre en évidence un investissement maternel important (thermorégulation comportementale), et les contraintes associées (augmentation des prises de risque, pertes hydriques, coûts énergétiques). Ces données obtenues soutiennent la théorie de Farmer et l'importance de la prise en charge maternelle des stades précoces. Cette sensibilité thermique pourrait avoir constitué une force sélective majeure dans la complexification des soins parentaux (transition vers la viviparité, soins aux œufs)
Organisms undergo environmental fluctuations and early stages (embryonic life) are especially sensitive to perturbations that can modify developmental trajectories. Embryonic thermal sensitivity is a universal feature in vertebrates and may have been a major selective force in the evolution of parental care (Farmer’s hypothesis, 2000). Besides, embryonic development is a complex process and environmental influences can have contrasted effects depending on the timing of exposure. However this variability is insufficiently considered in evolutionary ecology and in studies on parental care. Maternal environment can constitute an interface between the external environment and embryos. Regulation of thermal developmental conditions is widespread in vertebrates. Since ectotherms produce negligible metabolic heat, they have developed a diversity of behavioral and physiological strategies to buffer the embryos from thermal variations. Prenatal parental care is associated with a shift in maternal behavior with an increase of thermoregulatory activities, as well as strong physiological and energy modifications. We examined the importance of maternal regulation of prenatal conditions in two snakes species with contrasted reproductive modes, one oviparous (Children’s python, A. Childreni) and the other viviparous (the aspic viper, V. Aspis). The originality of this work stems from the explicit consideration of the dynamic nature of embryonic sensitivity and maternal constraints. Our results demonstrated (1) the existence of a stage-dependent thermal sensitivity, with a higher sensitivity to perturbations early in development; and (2) the importance of accessing preferred temperature during that period. In parallel, we evidenced a strong maternal investment (behavioral thermoregulation), and associated constraints (risk taking increase, water loss, energetic costs). Our data supported Farmer’s theory and the importance of maternal regulation of early stages. This stage-dependent gradient in thermal sensitivity may have been a major selective force in the evolution of increased parental care (transition toward viviparity, eggs care)