Academic literature on the topic 'Glandes mammaires – Métabolisme'

La glande mammaire est l’organe dans lequel est synthétisé et sécrété le lait. Ces processus mettent en jeu des mécanismes moléculaires dont la régulation reste incomplètement élucidée. Aussi, de nombreuses recherches ont pour objectif d’identifier les leviers permettant de moduler la composition du lait, afin de répondre à la demande de la filière et des consommateurs, et de préciser leurs mécanismes d’action pour en permettre une régulation aussi fine que possible. L’objectif de cet article est de présenter les derniers travaux relatifs à la caractérisation de facteurs génétiques et nutritionnels puis d’exposer quelques données mettant en lumière les conséquences de leurs interactions sur la lactation. Deux exemples d’études des effets de polymorphismes génétiques sur le fonctionnement mammaire chez les caprins (locus CSN1S1, spécifiant la caséine αs1) et les bovins (locus DGAT1 spécifiant la diacylglycérol acyltransferase 1) mettent en exergue les différences d’expression de gènes impliqués dans le métabolisme des lipides, mais aussi identifient des gènes impliqués dans le trafic vésiculaire et la réponse « Unfolded Protein Responses » (UPR) des caprins. Des exemples de régulation nutritionnelle du métabolisme lipidique révèlent la différence de réponse à la supplémentation lipidique entre la vache et la chèvre. De plus, des approches globales ont permis la découverte de gènes du métabolisme lipidique (tels que ACSBG1 et AZGP1 qui spécifient respectivement la lipidosine et la zinc-α2-glycoprotéine) dont l’expression mammaire était jusqu’alors inconnue, ou encore de révéler des modifications de la dynamique cellulaire mammaire. Enfin, les interactions entre les facteurs génétique et nutritionnel sont illustrées par des mécanismes de régulation fine de l’expression génique mettant en jeu de petits ARN non-codants : les microARN. L’ensemble de ces nouvelles données laissent entrevoir de nombreuses perspectives de recherche ciblant une connaissance de plus en plus exhaustive et fine du fonctionnement de la glande mammaire, mais aussi la nécessité de replacer ce fonctionnement au niveau de l’animal.


 
 
 
 L’administration d’hormone de croissance bovine recombinante (rbGH) accroît la production laitière de 2 à 6 kg/j, de façon variable selon l’âge des vaches, leur stade de lactation et leur état nutritionnel, la dose de GH injectée et la forme de présentation de l’hormone. Les effets sur la composition du lait et les réserves corporelles dépendent de la durée des expériences et de la nature des rations distribuées. La GH stimule l’activité et/ou la durée de vie des cellules sécrétrices mammaires, probablement par l’intermédiaire de l’IGF-1 produit par le foie et/ou la glande mammaire. Simultanément, la GH oriente le métabolisme du tissu adipeux et du muscle vers une mobilisation et une oxydation accrues des acides gras, et une épargne du glucose. L’administration de rbGH a peu d’effets directs sur la fonction de reproduction, mais tend indirectement à la retarder, lorsqu’elle est initiée avant la fécondation, en raison de la diminution transitoire du bilan énergétique des vaches.
 L’aptitude du lait à la transformation ne semble pas être modifiée par l’administration de rbGH, ni l’élévation de la sécrétion d’IGF-1 dans le lait entraîner de risque pour le consommateur. La GH pourrait stimuler les réponses immunitaires des animaux, et de ce fait accroître le nombre de cellules dans le lait. La tendance à augmenter l’incidence des mammites semble par contre résulter indirectement de l’élévation de la production laitière. La GH à très forte concentration peut stimuler la production virale dans certains modèles "in vitro" chez les espèces monogastriques, mais il n’existe pour l’instant que très peu de données chez les ruminants laitiers. Par ailleurs, la vitesse d’élimination des xénobiotiques (antibiotiques...) par le foie pourrait être diminuée.
 Une éventuelle utilisation commerciale de la rbGH diminuerait l’efficacité (ou augmenterait le coût) de l’amélioration génétique, et serait d’un intérêt économique limité pour les éleveurs placés dans un système de quotas laitiers. Toutefois, son utilisation dans des pays tiers sans quotas pourrait diminuer le coût de production du lait et accroître la compétition sur le marché international des produits laitiers, malgré les risques de dégradation qui pèseraient alors sur l’image de ces produits pour les consommateurs.
 
 
 

Ce travail de thèse avait pour but de mieux comprendre, chez les vaches en lactation, le degré de plasticité et d’adaptation des métabolismes énergétique et protéique dans les tissus de l’aire splanchnique et mammaire vis-à-vis une augmentation de l’approvisionnement en acides aminés (AA) en début de lactation ou de l’équilibre des rations avec du tourteau de soya (TS) comparé avec du tourteau de canola (TC), ou ensilage de maïs comparé avec ensilage d’herbe. Dans la première expérience, nous avons déterminé comment un apport accru en AA affectait les performances zootechniques ainsi que les flux nets de lactate, glycérol et β-OH-butyrate, le flux corporel de glucose (FCG) et les flux totaux et nets du glucose dans les tissus drainés par la veine porte (TDVP), le foie et la glande mammaire chez des vaches en début de lactation. Tout d’abord, la perfusion d’AA a augmenté de façon marquée la production de lait et de lactose. Cette expérience a permis de suggérer que les vaches ont des priorités métaboliques pour les AA autres que la néoglucogenèse. Par conséquent, d'autres substrats glucogéniques tels que le lactate et la mobilisation de réserves corporelles jouent un rôle important dans cet intervalle de la transition pour soutenir la demande d’énergie. Dans la deuxième expérience, nous avons comparé les effets d’une source protéique avec un régime à base d'ensilage de maïs, en comparant le TS avec le TC, et de la source de fourrage avec un régime alimentaire à base de TC, comparant l’ensilage de maïs avec l'ensilage d'herbe, en mesurant la production de lait, les paramètres ruminaux, la digestibilité de l’azote ainsi que le métabolisme splanchnique et mammaire des composants énergétiques et protéiques chez des vaches en lactation établie. La substitution de TS par TC répond efficacement aux besoins énergétiques et protéiques au niveau splanchnique et mammaire chez les vaches laitières en lactation. Nos résultats suggèrent qu’une augmentation post-hépatique de l'offre d’AA limitatifs et l'amélioration des interactions énergétiques et protéiques dans l’ensemble splanchnique et mammaire entraînent les augmentations de performances observées avec les rations contenant du TC.<br>The aim of this study was to better understand, in lactating dairy cows, the degree of plasticity and adaptation of energy and protein metabolism in splanchnic and mammary tissues with an increased amino acid (AA) supply in early lactation or, later in lactation, when rations are balanced with soybean meal (SBM) compared with canola meal (CM), or corn silage compared with grass silage. In the first study, experimental procedures were performed to determine how an increased AA supply affected zootechnical performances together with net flux of lactate, glycerol and β-OH-butyrate, whole body rate of appearance (WB-Ra) of glucose, and total and net fluxes of glucose in portal-drained viscera, liver and mammary gland in cows in established lactation. First, the AA abomasal infusion significantly increased milk and lactose yields. This experience suggests that cows have metabolic priorities for AA other than gluconeogenesis. Therefore, other glucogenic substrates such as lactate and the mobilization of body fat could play an important role in this interval transition to support energy demand. In the second experiment, we have compared the effects of protein source in a corn silage-based diet, comparing soybean meal (SBM) vs. canola meal (CM), and of forage source with CM-based diet, comparing corn vs. grass silage, measuring milk production, ruminal parameters, digestibility of nitrogen and splanchnic and mammary metabolism of energy and nitrogen metabolites in lactating cows in established lactation. In this work, we found that the substitution of SBM by CM responds with efficiency to the splanchnic and mammary needs of energy and protein in lactating dairy cows. With an increased net portal absorption of methionine with CM, observations in this second experiment suggest that a post-liver increased supply of limitative AA and a potential improvement of the energy and protein interaction across the splanchnic and mammary tissues drive the better performances observed in cows fed the CM-based diets.

Nous avons étudié la mêtabolisation des C-19 stéroïdes tritiês: androstenedione (A4-dione), déhydroépiandrostérone (DHEA) et androst-5-ene-3B, 17B-diol (A⁵-diol) lors d’une incubation de 3 heures à 37°C avec des homogénats de tumeurs mammaires murines Shionogi androgêno-dépendantes et androgêno-indêpendantes. L’analyse et la mesure des métabolites par chromatographie sur colonnes de Séphadex LH-20 puis chromatographie sur couche mince avec gel de silice a prouvé l’existence dans les 2 types de tumeurs d’enzymes (17B-déhydrogénase, 3B-déhydrogénase A⁵, A4-isomêrase et 5a-ré- ductase) qui assurent la conversion des androgènes surrénaliens en androgènes actifs, principalement T (testostérone) et A (androsté- rone) à partir du A4-dione, 3a-diol (androstane-3a, 17B-diol) à partir du A⁵-diol, androstérone à partir du DHEA. Les tumeurs indépendantes présentaient une activité 5a-réductase significativement plus élevée (p < 0.01) que les tumeurs dépendantes alors que ces dernières seulement ont conduit à la formation de produits identifiés comme catêcholestrogènes, à partir du A5-diol presque exclusivement. Par ailleurs, nous avons mesuré par radioimmunoétalonnage les niveaux plasmatiques de P (progestérone), DHEA, A⁵-diol, A4, T, DHT (dihydrotestostérone), 3a-diol, 3B-diol (androstaene-3B, 17B- diol) chez des souris mâles DD/Sio intactes ou castrées et dans des tumeurs qui se sont développées chez des animaux intacts et castrés, à la suite de l'inoculation de 106 cellules de la même tumeur androgéno-dêpendante Shionogi SC 115. Il est apparu que si 2 jours après castration, la testostérone et le A4-dione avaient pratiquement disparu de la circulation, des précurseurs (A⁵-diol) ou des androgènes puissamment actifs (DHT, 3a-diol) y étaient encore présents (plus de 30%). De plus, alors que les concentrations tumorales de testostérone et de A4-dione étaient réduites de plus de 90% chez les castrés, celles du A⁵-diol ne l'étaient que de 70%, celle du DHEA que de 30%. Les concentrations de 3a-diol et de DHT chez les castrés (60% et 7% des concentrations mesurées chez les normaux) étaient suffisantes pour induire une réponse androgénique dans ces tumeurs. De fortes corrélations enfin ont été trouvé liens et dans ces mêmes tumeurs entre des précurseurs surrénaliens et des androgènes actifs (DHEA et 3a-diol, r = 0.97, par exemple). Ces résultats viennent étayer une hypothèse que nous proposons dans cette thèse d'adaptation de tumeurs androgéno-dépendantes à "privatif” dépourvu d'androgènes testiculaires. Cette consisterait en un démasquage ou une activation d'enzymes qui convertissent in situ des précurseurs stéroïdiens périphériques (C-19 stéroïdes surrénaliens en particulier) en des androgènes actifs.<br>Montréal Trigonix inc. 2018

En élevage laitier, augmenter l’efficience d’utilisation des protéines métabolisables (PM), c’est-à-dire le ratio entre les protéines excrétées et les PM apportées, est un enjeu environnemental et économique important. Cette efficience est conditionnée par le devenir métabolique des acides aminés (AA), nutriments issus de l’hydrolyse des PM lors de leur digestion. En effet, les AA absorbés sont, sur une base nette, soit utilisés pour synthétiser les différentes protéines exportées par l’animal, soit catabolisés en urée. Or l’utilisation des AA pour la synthèse protéique est un processus couteux en énergie. Ce travail de thèse visait à comprendre les variations d’efficiences d’utilisation des AA individuels en réponse aux apports d’énergie nette, de PM et d’AA. Pour cela, l’utilisation des AA dans les différents tissus a été analysée dans trois essais de métabolisme splanchnique ou/et mammaire. L’apport d’énergie nette était modulé en interaction soit avec l’apport total d’AA absorbésL’originalité de ce travail a été de coupler ces analyses de métabolisme des AA au calcul d’efficiences individuelles de chacun des AAI afin de mieux appréhender leur catabolisme par leur inefficience. L’efficience des PM a été calculée en considérant, non pas seulement les exportations de protéines du lait, mais l’ensemble des protéines exportées (INRA, 2018), dont en particulier les protéines endogènes fécales. Ce calcul a alors été appliqué aux AAI individuels en utilisant les profils en AAI de chaque fraction protéique (Lapierre et al., 2016). Ce travail a démontré que les variations d’exp<br>For dairy nutritionists, increasing the efficiency of metabolizable proteins (MP, microbial proteins and dietary proteins escaped ruminal digestion), which is the ratio between the exported protein and MP supply, is an environmental and economic challenge. This efficiency depends of the metabolic fate of amino acids (AA), nutrients absorbed after the hydrolysis of MP, and consequently of the partition between the use of AA to synthesize the different proteins exported and their catabolism in urea. The use of AA is an energy-dependent process. This work aimed to understand the variations of the efficiency of use of individual AA in response to energy supply. Data from three splanchnic or/and mammary metabolism studies have been used to study the variations of AA use. The net energy supply was modulated in interaction with the supply of total AA or with those of the three most limiting essential AA (EAA, Lys, Met and His).The originality of this work was to combine measurements on metabolism to the calculation of individual EAA efficiencies to better understand their catabolism by their inefficiency. The efficiency of PM was calculated by considering, not only milk protein exports, but all exported proteins (INRA, 2018), including endogenous fecal proteins. This calculation was then applied to individual EAA using the EAA profiles of each protein fraction (Lapierre et al., 2016). The main conclusions were that variations in protein exports are explained by variations in net splanchnic and mammary fluxes and by changes in intramammary uses of AA according to nutritional situ

Dans la plupart des pays industrialisés, le cancer du sein est la principale cause de décès chez les femmes. Le microenvironnement tumoral (TME) joue un rôle important dans la progression du cancer du sein. Le TME est un tissu complexe composé d’une matrice extracellulaire remaniée, de fibroblastes, de cellules inflammatoires et endothéliales. Récemment un nouveau composant cellulaire du TMA a été identifié. Il est formé par des adipocytes modifiés situés en regard de cellules cancéreuses appelées "adipocytes associés au cancer" (CAA). Ces constituants ajoutent à la complexité du TME. La protéase matricielle Matrix Metalloproteinase-11 (MMP-11) est une protéine du TME, elle est sécrétée par les «fibroblastes associés au cancer» (CAF) au centre de la tumeur et par les CAA à la périphérie de la tumeur (le front d’invasion). Soutenant l'idée que la MMP11 contribue à la progression tumorale, des études antérieures ont montré qu’une expression élevée était associée à une survie sans récidive plus courte des patientes atteintes d'un cancer du sein. Cependant, le mécanisme d'action spécifique de cette protéase est resté mal compris. Des études plus récentes ont montré que la MMP-11 est un régulateur négatif du développement du tissu adipeux et qu’elle module le métabolisme énergétique. Ces observations suggéraient que l'expression de MMP-11 dans le TME pourrait participer directement à la progression de la tumeur en modulant le métabolisme du tissu adipeux au profit des cellules cancéreuses. Cependant, la façon dont la MMP-11 agit, notamment à l'interface entre les cellules cancéreuses du sein et les CAAs, reste largement inconnue. Pour l’étudier, nous avons développé des modèles précliniques de cancer de la glande mammaire chez la souris par génie génétique. Tout d'abord, des souris déficientes (perte de fonction-LOF) ou surexprimant MMP-11 (Gain de Fonction-GOF) ont été croisées avec un modèle génétique de tumeurs mammaires (MMTV-PyMT). Des résultats cohérents ont été obtenus en utilisant les deux modèles. La MMP11 favorise la progression tumorale précoce, en augmentant la prolifération et en réduisant l'apoptose des cellules cancéreuses. De plus, l’expression de la MMP-11 a été associée à un changement métabolique dans la tumeur et à une altération significative de l’Unfolded Protein Response mitochondriale (UPRmt) et à une activation du stress du réticulum endoplasmique (UPRER). Ces données confortent l'idée selon laquelle la MMP-11 contribue à une réponse métabolique adaptative favorisant la croissance du cancer. Deuxièmement, pour aborder directement la fonction de la MMP-11 produite par le tissu adipeux sur la progression du cancer, nous avons généré une lignée de souris transgénique (appelée aP2-MMP11-IRES-GFP) dans laquelle l'expression de MMP-11 est contrôlée par un promoteur spécifique du tissu adipeux. L’implantation directe de cellules cancéreuses syngéniques dans le coussinet mammaire de ces souris a montré que l'expression de la MMP11 favorisait la croissance tumorale. Finalement, nos données soutiennent le concept selon lequel l'expression de MMP-11 par les adipocytes associés au cancer (CAA) contribuerait à une réponse métabolique adaptative favorisant la croissance du cancer. Ils renforcent aussi l’intérêt que représente la MMP-11 comme cible pour le traitement du cancer<br>Breast cancer is the most common leading cause of death in women. The tumor microenvironment (TME) plays an important role in breast cancer progression. The TME is a complex tissue composed of extracellular matrix proteins, fibroblasts, inflammatory and endothelial cells. Recently modified adipocytes called “Cancer-Associated Adipocytes” (CAAs) were identified as emerging components of the TME adding into the complexity of this tumor component. Matrix Metalloproteinase-11 (MMP-11) is a protein from the TME, it is secreted by "Cancer-Associated Fibroblasts" (CAFs) in the center of the tumor and by CAAs in the tumor periphery also qualified as the “invasive front”. Previous studies showed that elevated MMP11 expression is associated with a poorer outcome in breast cancer patients supporting the idea that MMP11 contributes to tumor progression but the mechanism of action remained unclear. Recent studies showed that MMP-11 is a negative regulator of adipose tissue development and controls energy metabolism. These observations suggested that MMP-11 expression in the TME may directly participate in breast tumor progression by modulating the adipose tissue metabolism at the benefit of cancer cells. However, how MMP-11 acts in the TME notably at the interface of breast cancer cells and CAAs remains largely unknown. To study the role of MMP-11 on breast cancer progression, we developed a series of preclinical mouse mammary gland tumour models by genetic engineering. First, mice either deficient- (Loss of Function-LOF) or overexpressing- MMP-11 were crossed with a genetic model of spontaneous mammary tumors (MMTV-PyMT). Consistent results were obtained using GOF and LOF, showing that MMP11 favored early tumor progression, by increasing proliferation and reducing apoptosis of cancer cells. Of interest, MMP-11 was associated with a metabolic switch in the tumor and the activation of the mitochondrial unfolded protein response (UPRmt) and endoplasmic reticulum stress (UPRER). These data support the idea that MMP-11 contributes to an adaptive metabolic response favoring cancer growth. Second, to directly address the function of MMP-11 produced by the adipose tissue on cancer progression, we generated a transgenic mouse line (named aP2-MMP11-IRES-GFP) in which MMP-11 expression is controlled by an adipose tissue-specific promoter. Direct grafting of syngeneic cancer cells in the mammary fad-pad of these mice showed that MMP11 expression favored tumor growth. Altogether our data support the idea that MMP-11 expression by cancer associated adipocytes contributes to an adaptive metabolic response, named metabolic flexibility, favoring cancer growth. They further substantiate the potential of MMP-11 as a target for cancer therapy

Les objectifs de nos travaux ont été l'étude du remaniement du groupement aminé de la leucine plasmatique dans la glande mammaire ainsi que l'étude des cinétiques d'incorporation de la leu enrichie en ¹⁵N, ¹³C et ¹⁴C dans les protéines du lait et dans les caséines majeures à la suite de perfusions intraveineuses d'isotopes de la leu chez la chèvre. Dans les essais de perfusion unique de leu (L-¹⁵N-leu, L-(1-¹³C)-leu et L-(U-¹⁴C)-leu), les cinétiques d'incorporation ont eu la même allure dans toutes les fractions azotées. Des différences d'efficacité d'utilisation de la chaine carbonée par rapport au groupement amine en présence d'un excès de leu plasmatique ont été observées. Il semblerait que la glande mammaire utilise mieux l'excès d'azote que l'excès de carbone provenant de la leu plasmatique lors de son incorporation dans les protéines du lait. Le groupement aminé de la leu est utilisé pour la synthèse d'AANE dans la glande mammaire qui seront incorporés dans les caséines. De la quantité totale de marqueur récupérée dans les caséines 4 heures après l'injection de L-¹⁵N-leu (2,94%), 39% a été retrouvée sur Ile/Leu et 21,2% sur Glu, aa clé dans les réactions de transamination. Les fractions constituées en majorité par des AANE, Asx/Thr/Ser, Pro et Gly/Ala/Val/Met, ont perçu 59,8% du marqueur récupère tandis que les fractions formées par des AAE exclusivement, Tyr, Phe, His/Lys et Arg, n'ont perçu que 1,2% du marqueur. Les AAE sont significativement enrichis, ce qui implique un léger degré de remaniement de leur groupement aminé. Suite à la perfusion continue de L-(1-¹⁴C)-leu, l'enrichissement de la leu des caséines a atteint le plateau de manière décalée dans le temps par rapport à la leu du plasma. Ceci implique une dilution du marqueur avant son incorporation dans les caséines. Par rapport à l'incorporation de la leu plasmatique dans les fractions caséiques majeures, nous n'avons pas observé des différences entre l'[alpha]- et la [beta]-caséine. En revanche la [kappa]-caséine semble présenter des particularités. Ces différences pourraient être attribuées à ses processus post-traductionnels spécifiques, principalement la glycosylation.