L'apport de graines oléagineuses dans la ration de la vache laitière pendant 1 à 3 mois pourrait améliorer la qualité nutritionnelle du lait, mais également pénaliser dans certains cas les performances zootechniques. Peu de données sont disponibles sur les effets de ces stratégies alimentaires sur de plus longues périodes. L'objectif de cette thèse est de quantifier au cours de 2 lactations consécutives, les effets de supplémentations en lin ou en trois différentes formes de colza de rations à base d'herbe conservée en hiver et pâturée en été sur les performances zootechniques de la vache laitière et la composition fine en acides gras du lait. Les effets des suppléments étudiés persistent au sein de chaque période (hiver et été) et sont répétables d'un été à l'autre. Ils sont par ailleurs similaires à ceux observés lors d'études de durée plus courte (1 à 3 mois). Ces stratégies ne permettent pas d'améliorer les performances zootechniques et diminuent parfois le taux protéique du lait, notamment en hiver. Toutefois, elles réduisent les teneurs du lait en acides gras saturés au profit de l'acide oléique et, dans le cas du lin de l'acide α-linolénique. Ces modifications peuvent être considérées comme une amélioration de la qualité nutritionnelle du lait. Cependant, le lin extrudé et le tourteau de colza gras augmentent les acides gras trans et les suppléments diminuent souvent l'acide ruménique du lait au pâturage. La distribution des isomères des acides gras insaturés cis et trans du lait dépend du type de graine et du niveau d'amidon de la ration, mais pas de la forme d'apport du colza, qui influence toutefois l'amplitude des effets observés. Par ailleurs, l'analyse détaillée du profil en acides gras du lait a permis de mieux comprendre le métabolisme des acides linoléiques et linoléniques conjugués, en lien avec la lipogenèse mammaire.

La stéaroyl Co-A désaturase (SCD) est l’enzyme clé du métabolisme des acides gras mono-insaturés (AGMI). Son activité 9 désaturase introduit une double liaison cis en position 9 des acides gras saturés (AGS), formant des AGMI. Une altération de la voie de biosynthèse des AGMI est impliquée dans de nombreuses pathologies, telles que le cancer et les maladies cardiovasculaires. Les cellules cancéreuses présentent une synthèse de novo en acide gras accrue avec une accumulation d'AGMI. Ce changement dans le métabolisme des acides gras est associé à la surexpression de la SCD1. Plusieurs études ont démontré que l'inhibition de SCD1 conduit au blocage de la prolifération et l'induction de l'apoptose dans les cellules cancéreuses. Néanmoins, les mécanismes d'activation mort cellulaire restent à être mieux compris. Dans cette étude, nous avons démontré que l’extinction de SCD1 par siRNA, inhibiteur synthétique ou naturel induit l’abolition de la synthèse de novo AGMI dans les cellules cancéreuses ou non. L’activation de la mort cellulaire par apoptose lors de l’inhibition de SCD1 n’est observée que dans les cellules cancéreuses. En outre, la déplétion en SCD1 induite un stress du réticulum endoplasmique, ces caractéristiques étant l’épissage de l'ARNm XBP1, la phosphorylation de eIF2α et augmentation de l'expression CHOP. Toutefois, l'activation du stress du RE lors de l’abolition de SCD1 est particuliers puisque nous ne mettons pas en évidence de modification de l’expression de la protéine chaperonne GRP78, une autre caractéristique du stress du RE. Enfin, nous avons montré que l'induction de CHOP participe à l’activation de la mort cellulaire lors de l’extinction de SCD1. En effet, la surexpression de constructions dominants négatifs et anti-CHOP restaure partiellement la viabilité des cellules cancéreuses déplétées en SCD1. Pour conclure, ces résultats suggèrent que l’inhibition de la synthèse de novo en AGMI via l’extinction de SCD1 pourrait être une cible thérapeutique prometteuse contre le cancer en induisant la mort cellulaire par l’activation de la voie du stress du réticulum endoplasmique et du facteur de transcription CHOP. Nous nous sommes également intéressés à la régulation de SCD par différents AGMI dans un modèle cellulaire en lien avec la pathologie athéromateuse. De nombreux facteurs de risque participent au développement de cette pathologie, parmi lesquels les acides gras trans (AGT). En effet, des études épidémiologiques ont mis en corrélation la consommation d’AGT d’origine industrielle et le risque de maladie cardiovasculaire. Les AGT pourraient jouer leurs effets athérogènes par l’altération du métabolisme lipidiques des cellules vasculaires. L'accumulation de lipides dans les cellules musculaires lisses vasculaires (CML) est une caractéristique de l'athérosclérose et une conséquence de la lipogenèse accrue. L’expression de la SCD est associée à l'induction de la lipogenèse et développement de l'athérosclérose. Nous nous sommes intéressés à la régulation de l'activité SCD1 dans les CML exposés à des isomères d’AGMI en C18 [l’acide cis-9oléique(OL), l'acide trans-11 vaccénique (TVA) ou l’acide trans-9 élaïdique (ELA)]. Nous avons montré que la SCD, présente dans les CML était régulée différemment selon l’isomère en C18 :1. En effet, nous observons une augmentation de l’expression et de l’activité de SCD1 sous l’effet d’un traitement par ELA et une diminution importante pour le traitement par OL. L’effet du TVA sur l’expression et l’activité dans les CML reste modeste mais une diminution est néanmoins trouvée. Nous avons corrélé l'activité de SCD avec son niveau d'expression protéique. En effet, celle-ci est augmentée par l’ELA et diminuée par l'OL. Cette régulation n’est pas post-traductionnelle et l’expression de SCD1 lors des traitements par l’OL et l’ELA est moduler au niveau transcriptionnel.Pour conclure, nous avons démontré une modulation de l'activité SCD par des AGMI (C18: 1) de configuration cis et [...] / Stearoyl Co-A desaturase (SCD) is the key enzyme of the metabolism of mono-unsaturated fatty acids (MUFA). Its activity  9 desaturase introduces a double bond cis in position 9 of saturated fatty acids (SFA), induced formation of MUFA. Impaired biosynthesis of MUFA is involved in many diseases such as cancer and cardiovascular disease. Cancer cells have a de novo synthesis of fatty acids increased with an accumulation MUFA. This change in the metabolism of fatty acids is associated with overexpression SCD1 which catalyzes the conversion of saturated fatty acids, monounsaturated fat. Several reports have shown that inhibition of SCD1 leads to blockage of proliferation and induction of apoptosis in cancer cells. However, the mechanism of cell death activation remains to be understood. In this study, we demonstrated that the extinction of SCD1 by siRNA, synthetic or natural inhibitor induces the abolition of de novo MUFA synthesis in cancer cells or not. SCD1 inhibition activates cell death by apoptosis only in cancer cells. In addition, depletion of SCD1 induced endoplasmic reticulum stress, these features being XBP1 mRNA splicing, phosphorylation of eIF2α and increased expression of CHOP. However, activation of ER stress in the abolition of SCD1 is special because we do not show changes in expression of the chaperone protein GRP78, another characteristic of ER stress. Finally, we showed that induction of CHOP is involved in activation of cell death during shutdown of SCD1. Indeed, overexpression of dominant negative constructs and anti-CHOP partially restores the viability of cancer cells depleted of SCD1. In conclusion, these results suggest that inhibition of de novo synthesis of MUFA through the extinction of SCD1 could be a promising therapeutic target against cancer by inducing cell death through the activation of the stress and endoplasmic reticulum transcription factor CHOP. We are also interested in the regulation of SCD by different MUFA in a cellular model linked with atherosclerotic disease. Many risk factors contribute to the development of this disease, including trans fatty acid (TFA). Indeed, epidemiological studies have correlated the consumption of TFA from industrial sources and the risk of cardiovascular disease. TFA could play their atherogenic effects by altering the lipid metabolism of vascular cells. The accumulation of lipids in vascular smooth muscle cells (SMC) is a feature of atherosclerosis and a consequence of increased lipogenesis. The expression of SCD is associated with the induction of lipogenesis and development of atherosclerosis. We are interested in the regulation of SCD1 activity in SMCs exposed to isomers of MUFA C18 [cis-9 oleic (OL), trans-11 vaccenic acid (TVA) and acid trans -9 elaidic (ELA)]. We showed that SCD which is present in SMC was regulated differently depending on the isomer C18: 1. Indeed, we observed an increase in the expression and activity of SCD1 as a result of treatment with ELA and a significant decrease for treatment with OL. The effect of the TVA on the expression and activity in SMCs remains modest decrease is nevertheless found. We correlated the activity of SCD with its level of protein expression. Indeed, it is increased by the ELA and decreased by OL. This regulation is posttranslational and expression of SCD1 during treatment with the OL and the ELA is modulated at the transcriptional level. To conclude, we demonstrated a modulation of SCD activity by MUFA (C18: 1) cis and trans-mediated regulation of SCD1 gene transcription.

L’apport de graines oléagineuses dans la ration de la vache laitière pendant 1 à 3 mois pourrait améliorer la qualité nutritionnelle du lait, mais également pénaliser dans certains cas les performances zootechniques. Peu de données sont disponibles sur les effets de ces stratégies alimentaires sur de plus longues périodes. L’objectif de cette thèse est de quantifier au cours de 2 lactations consécutives, les effets de supplémentations en lin ou en trois différentes formes de colza de rations à base d’herbe conservée en hiver et pâturée en été sur les performances zootechniques de la vache laitière et la composition fine en acides gras du lait. Les effets des suppléments étudiés persistent au sein de chaque période (hiver et été) et sont répétables d’un été à l’autre. Ils sont par ailleurs similaires à ceux observés lors d’études de durée plus courte (1 à 3 mois). Ces stratégies ne permettent pas d’améliorer les performances zootechniques et diminuent parfois le taux protéique du lait, notamment en hiver. Toutefois, elles réduisent les teneurs du lait en acides gras saturés au profit de l’acide oléique et, dans le cas du lin de l’acide α-linolénique. Ces modifications peuvent être considérées comme une amélioration de la qualité nutritionnelle du lait. Cependant, le lin extrudé et le tourteau de colza gras augmentent les acides gras trans et les suppléments diminuent souvent l’acide ruménique du lait au pâturage. La distribution des isomères des acides gras insaturés cis et trans du lait dépend du type de graine et du niveau d’amidon de la ration, mais pas de la forme d’apport du colza, qui influence toutefois l’amplitude des effets observés. Par ailleurs, l’analyse détaillée du profil en acides gras du lait a permis de mieux comprendre le métabolisme des acides linoléiques et linoléniques conjugués, en lien avec la lipogenèse mammaire. / Addition of oilseed supplements to dairy cow diets for 1 to 3 months may improve the milk nutritional quality, but detrimental effects on animal performance may also occur. However, data is scarce on long-term effects of these nutritional strategies. The objective of this thesis was to quantify the effects of extruded linseed and three forms of rapeseed-derived supplements on dairy cow performance and detailed milk fatty acid composition, during 2 consecutive lactations. Basal diet was conserved grass during winter and pasture during summer. Oilseed supplements effects persist within each period (winter and summer) and are repeatable between the 2 summer periods. Long-term effects observed over 2 consecutive lactations are similar to those observed during short-term (1 to 3 months) studies. These oilseed-derived supplements not improve dairy cow performance, but decrease the milk protein content in some instances, especially during winter period. Nevertheless, oilseed supplementations reduce milk saturated fatty acid content and increase milk content in oleic acid and with linseed in α-linolenic acid. Such changes could be considered as an improvement of the milk nutritional quality. However, extruded linseed and fat-rich rapeseed meal increase milk trans fatty acid content, and oilseed supplements often decrease milk rumenic acid at pasture. Isomer distribution of cis and trans unsaturated fatty in milk fat is dependent on the oilseed nature and diet starch content, but not on the rapeseed form. However, rapeseed form modifies the magnitude of observed effects. Furthermore, the detailed analyses of milk fatty acid profile allowed to explore conjugated linoleic and linolenic fatty acids metabolism, and their relationship with mammary lipogenesis.

La stéaroyl Co-A désaturase (SCD) est l'enzyme clé du métabolisme des acides gras mono-insaturés (AGMI). Son activité 9 désaturase introduit une double liaison cis en position 9 des acides gras saturés (AGS), formant des AGMI. Une altération de la voie de biosynthèse des AGMI est impliquée dans de nombreuses pathologies, telles que le cancer et les maladies cardiovasculaires. Les cellules cancéreuses présentent une synthèse de novo en acide gras accrue avec une accumulation d'AGMI. Ce changement dans le métabolisme des acides gras est associé à la surexpression de la SCD1. Plusieurs études ont démontré que l'inhibition de SCD1 conduit au blocage de la prolifération et l'induction de l'apoptose dans les cellules cancéreuses. Néanmoins, les mécanismes d'activation mort cellulaire restent à être mieux compris. Dans cette étude, nous avons démontré que l'extinction de SCD1 par siRNA, inhibiteur synthétique ou naturel induit l'abolition de la synthèse de novo AGMI dans les cellules cancéreuses ou non. L'activation de la mort cellulaire par apoptose lors de l'inhibition de SCD1 n'est observée que dans les cellules cancéreuses. En outre, la déplétion en SCD1 induite un stress du réticulum endoplasmique, ces caractéristiques étant l'épissage de l'ARNm XBP1, la phosphorylation de eIF2α et augmentation de l'expression CHOP. Toutefois, l'activation du stress du RE lors de l'abolition de SCD1 est particuliers puisque nous ne mettons pas en évidence de modification de l'expression de la protéine chaperonne GRP78, une autre caractéristique du stress du RE. Enfin, nous avons montré que l'induction de CHOP participe à l'activation de la mort cellulaire lors de l'extinction de SCD1. En effet, la surexpression de constructions dominants négatifs et anti-CHOP restaure partiellement la viabilité des cellules cancéreuses déplétées en SCD1. Pour conclure, ces résultats suggèrent que l'inhibition de la synthèse de novo en AGMI via l'extinction de SCD1 pourrait être une cible thérapeutique prometteuse contre le cancer en induisant la mort cellulaire par l'activation de la voie du stress du réticulum endoplasmique et du facteur de transcription CHOP. Nous nous sommes également intéressés à la régulation de SCD par différents AGMI dans un modèle cellulaire en lien avec la pathologie athéromateuse. De nombreux facteurs de risque participent au développement de cette pathologie, parmi lesquels les acides gras trans (AGT). En effet, des études épidémiologiques ont mis en corrélation la consommation d'AGT d'origine industrielle et le risque de maladie cardiovasculaire. Les AGT pourraient jouer leurs effets athérogènes par l'altération du métabolisme lipidiques des cellules vasculaires. L'accumulation de lipides dans les cellules musculaires lisses vasculaires (CML) est une caractéristique de l'athérosclérose et une conséquence de la lipogenèse accrue. L'expression de la SCD est associée à l'induction de la lipogenèse et développement de l'athérosclérose. Nous nous sommes intéressés à la régulation de l'activité SCD1 dans les CML exposés à des isomères d'AGMI en C18 [l'acide cis-9oléique(OL), l'acide trans-11 vaccénique (TVA) ou l'acide trans-9 élaïdique (ELA)]. Nous avons montré que la SCD, présente dans les CML était régulée différemment selon l'isomère en C18 :1. En effet, nous observons une augmentation de l'expression et de l'activité de SCD1 sous l'effet d'un traitement par ELA et une diminution importante pour le traitement par OL. L'effet du TVA sur l'expression et l'activité dans les CML reste modeste mais une diminution est néanmoins trouvée. Nous avons corrélé l'activité de SCD avec son niveau d'expression protéique. En effet, celle-ci est augmentée par l'ELA et diminuée par l'OL. Cette régulation n'est pas post-traductionnelle et l'expression de SCD1 lors des traitements par l'OL et l'ELA est moduler au niveau transcriptionnel.Pour conclure, nous avons démontré une modulation de l'activité SCD par des AGMI (C18: 1) de configuration cis et [...]