Des données épidémiologiques indiquent qu’une dénutrition maternelle prénatale (DMP) induit un retard de croissance intra-utérin (RCIU) et prédispose la descendance au développement d’un syndrome métabolique (SM). Afin de comprendre les mécanismes impliqués dans la mise en place du SM, nous avons développé un modèle de restriction alimentaire de 70 % chez le rat pendant toute la gestation : le modèle FR30. Nos travaux montrent que la DMP augmente la sensibilité de la descendance mâle au développement de certains traits du SM tels qu’une hypertension modérée, une hyperleptinémie sans phénotype d’obésité, une hypercorticostéronémie, une perturbation de la régulation de la glycémie, une hyperphagie et de subtiles altérations des projections neuronales à POMC. Notre objectif a été ensuite d’identifier les mécanismes programmés par la DMP chez la descendance mâle FR30 adulte au niveau de l’axe hypothalamo-adipocytaire (HA). Basé sur la théorie de la programmation fœtale, nous avons tenté d’exacerber les perturbations métaboliques observées et/ou silencieuses par un régime hyperlipidique (HF) dès le sevrage. Bien que la DMP n’exacerbe pas les traits de SM induits par le régime HF, les rats FR30HF ont une prise de poids plus importante, une masse de dépôts adipeux augmentée, un taux de leptine plus important et une absence d’augmentation des glucocorticoïdes circulants suite au jeûne. Nous avons montré que le tissu adipeux présente de fortes variations d’expression génique différentes en fonction des dépôts adipeux, contrairement à l’hypothalamus. Nos travaux suggèrent donc que l’axe HA constitue l’une des cibles privilégiées de la programmation fœtale suite à une DMP. / Epidemiological studies have shown that maternal undernutrition during pregnancy (MU) leads to intrauterine growth retardation and may predispose individuals to the development of metabolic syndrome. In order to better understand the underlying mechanisms, we have developed a model of prenatal maternal 70% food-restricted diet throughout gestation in pregnant female rats called FR30. Our results show that MU increases the vulnerability to some metabolic syndrome features in adult male rat offspring such as mild hypertension, hyperleptinemia without obesity, hypercorticosteronemia, impaired glucose intolerance and hyperphagia and subtle alterations of POMC hypothalamic neurons projections. Our goal was then to identify tissue mechanisms programmed by MU in FR30 adult male offspring hypothalamic-adipose axis (HA). Based on the developmental origins of the metabolic syndrome, we attempted to heighten visible and/or silent metabolic alterations observed under standard diet by feeding FR30 rats a high fat (HF) diet since the weaning. Although MU does not worsen the metabolic syndrome features induced by postnatal HF feeding, FR30 adult rats gain more weight, exhibit greater body fat content, a rise of serum leptin levels and a blunted increase of corticosterone levels. FR30 MU does not significantly affect the hypothalamic mRNA levels whereas it leads to marked gene expression variation in WAT in depot-specific and diet-specific manners. Our results suggest that the HA tissue axis is one of the key targets of MU fetal programming in adult male rat offspring.

Le concept de DOHaD (Developmental Origins of Health and Disease) qui découle de la théorie de Barker, replace l’origine des maladies métaboliques de l’adulte au moment du développement fœtal et/ou périnatal. De nombreuses données épidémiologiques indiquent qu’une dysnutrition maternelle (dénutrition, surnutrition) a des répercussions sur la croissance fœtale qui se traduisent par une anomalie du poids à la naissance (retard de croissance intra utérin : RCIU / gros poids de naissance : Macrosomie) et prédisposent l’individu au développement des maladies métaboliques. Afin de mieux comprendre les mécanismes susceptibles de transmettre de génération en génération cette vulnérabilité métabolique, nous avons développé un modèle transgénérationnel chez le rat associant la programmation fœtale chez la F0 par dénutrition maternelle (modèle FR30) et une dysnutrition chez la F1 avec un régime alimentaire hyperlipidique.Nos résultats montrent qu’une restriction alimentaire de 70% durant toute la grossesse (modèle FR30) contribue à une sensibilité accrue chez la descendance F1 femelle au développement de traits de syndrome métabolique. Les femelles F1 issues de mères dénutries présentent à l’âge adulte une intolérance au glucose et une hyperleptinémie. Les femelles de la F1 soumises à un régime hyperlipidique « high fat » (HF) ne présentent pas d’obésité que ce soit celles issues de mères contrôle que de mères dénutries. La faible appétence du régime, et la carence en hydrates de carbone qui l’accompagnent ne permettent pas le développement de l’obésité. En revanche, ce régime accentue les perturbations métaboliques chez des animaux sensibilisés par la programmation.Lorsque les femelles F1 sont mises en reproduction, on observe qu’en réponse à la programmation fœtale (FR) et/ou au régime alimentaire (Standard ou HF) la trajectoire de croissance dans la descendance F2 conduit à des phénotypes différents à la naissance. Les nouveau-nés de mères F1 issues de mères C ou FR et ayant suivi un régime HF en prégestation et en gestation (C HF-HF et FR HF-HF) ont un RCIU. A l’inverse, les nouveau-nés issus de mères F1 issues de mères dénutries et ayant eu un régime HF en prégestation puis un régime standard durant la gestation (FR HF-S) ont une macrosomie. Les perturbations métaboliques et hormonales des mères F1 ne pouvant expliquer à elles seules la survenue de ces phénotypes, nous nous sommes intéressés à l’organe situé à l’interface entre les compartiments maternels et fœtaux permettant le dialogue entre la mère et le fœtus : le placenta.L’analyse morphologique et moléculaire du placenta nous indique que cet organe est non seulement sensible aux modifications métaboliques de la mère, mais s’adapte à la demande du fœtus. On observe de fortes variations géniques qui se traduisent par une surexpression ou sous expressions géniques selon le phénotype observé RCIU ou macrosomie. Il est important de noter que les variations présentent un dimorphisme sexuel. Nos travaux suggèrent donc que les phénotypes de RCIU ou macrosomie sont le résultat d’anomalies métaboliques et hormonales maternelles mais également de l’adaptation génique placentaire sexe-spécifique. / The concept of DOHaD (Developmental Origins of Health and Disease) which derives from the theory of Barker, replace the origin of metabolic diseases in adults during fetal development and / or perinatal period. Many epidemiological data indicate that maternal dysnutrition (undernutrition, overnutrition) affects fetal growth showing abnormal birth weight (intrauterine growth retardation : IUGR / large birth weight macrosomia) and predispose individuals to development of metabolic diseases. To better understand the mechanisms invovle in transmission of the metabolic vulnerability from one generation to another, we have developed a model combining transgenerational rat fetal programming in the F0 by maternal undernutrition (model FR30) and dysnutrition in F1 with an hyperlipidic diet.Our results show that dietary restriction of 70% throughout pregnancy (FR30 model) contributes to emphasize development of metabolic syndrome traits into female F1 progeny. F1 females from undernourished mothers have an adult glucose intolerance and hyperleptinemia. These metabolic disturbances will be increase by a high fat diet (HF) but will not lead to obesity in female F1 regardless of the mother (F0) diet/statut. This can be explain by the low palatability of the diet, and the lack of carbohydrates largely involve in the development of obesity. These F1 phenoypes conduce to different F2 phenotypes at birth depending of fetal growth trajectory.Newborns from F1 mothers C or FR with HF diet during pregestation and gestation (C HF-HF and FR HF-HF) present IUGR. In contrast, infants born from F1 undernourished mothers with HF diet during pregestation following by standard diet during pregnancy (FR HF-S) show macrosomia. Like metabolic and hormonal disturbances into F1 mothers can not explain themselves the occurrence of these phenotypes, we studied the organ at the interface between maternal and fetal compartments in charge of the crosstalk between mother and fetus : the placenta. Morphological and molecular analysis indicate that placenta is not only sensitive to metabolic changes in the mother, but also able to adapt to the fetus needs. We observe strong correlation between gene expression (decrease or increase) and phenotype (IUGR/macrosomia) with gender specificity.Our work therefore suggests that IUGR or macrosomia phenotypes are not only depending on maternal hormonal and metabolic abnormalities but also in the sex-specific placental gene response to these exposure.

Le concept de DOHaD (Developmental Origins of Health and Disease) qui découle de la théorie de Barker, replace l'origine des maladies métaboliques de l'adulte au moment du développement fœtal et/ou périnatal. De nombreuses données épidémiologiques indiquent qu'une dysnutrition maternelle (dénutrition, surnutrition) a des répercussions sur la croissance fœtale qui se traduisent par une anomalie du poids à la naissance (retard de croissance intra utérin : RCIU / gros poids de naissance : Macrosomie) et prédisposent l'individu au développement des maladies métaboliques. Afin de mieux comprendre les mécanismes susceptibles de transmettre de génération en génération cette vulnérabilité métabolique, nous avons développé un modèle transgénérationnel chez le rat associant la programmation fœtale chez la F0 par dénutrition maternelle (modèle FR30) et une dysnutrition chez la F1 avec un régime alimentaire hyperlipidique.Nos résultats montrent qu'une restriction alimentaire de 70% durant toute la grossesse (modèle FR30) contribue à une sensibilité accrue chez la descendance F1 femelle au développement de traits de syndrome métabolique. Les femelles F1 issues de mères dénutries présentent à l'âge adulte une intolérance au glucose et une hyperleptinémie. Les femelles de la F1 soumises à un régime hyperlipidique " high fat " (HF) ne présentent pas d'obésité que ce soit celles issues de mères contrôle que de mères dénutries. La faible appétence du régime, et la carence en hydrates de carbone qui l'accompagnent ne permettent pas le développement de l'obésité. En revanche, ce régime accentue les perturbations métaboliques chez des animaux sensibilisés par la programmation.Lorsque les femelles F1 sont mises en reproduction, on observe qu'en réponse à la programmation fœtale (FR) et/ou au régime alimentaire (Standard ou HF) la trajectoire de croissance dans la descendance F2 conduit à des phénotypes différents à la naissance. Les nouveau-nés de mères F1 issues de mères C ou FR et ayant suivi un régime HF en prégestation et en gestation (C HF-HF et FR HF-HF) ont un RCIU. A l'inverse, les nouveau-nés issus de mères F1 issues de mères dénutries et ayant eu un régime HF en prégestation puis un régime standard durant la gestation (FR HF-S) ont une macrosomie. Les perturbations métaboliques et hormonales des mères F1 ne pouvant expliquer à elles seules la survenue de ces phénotypes, nous nous sommes intéressés à l'organe situé à l'interface entre les compartiments maternels et fœtaux permettant le dialogue entre la mère et le fœtus : le placenta.L'analyse morphologique et moléculaire du placenta nous indique que cet organe est non seulement sensible aux modifications métaboliques de la mère, mais s'adapte à la demande du fœtus. On observe de fortes variations géniques qui se traduisent par une surexpression ou sous expressions géniques selon le phénotype observé RCIU ou macrosomie. Il est important de noter que les variations présentent un dimorphisme sexuel. Nos travaux suggèrent donc que les phénotypes de RCIU ou macrosomie sont le résultat d'anomalies métaboliques et hormonales maternelles mais également de l'adaptation génique placentaire sexe-spécifique.