Présentement, l'industrie laitière est aux prises avec des problèmes de reproduction chez les vaches, dont la mortalité embryonnaire est l'un des plus importants. Le plus souvent, la perte de l'embryon survient durant la période de péri-implantation, car celui-ci ne parvient pas à inhiber suffisamment la sécrétion de prostaglandine F[indice inférieur 2 [alpha]] (PGF[indice inférieur 2[alpha]]) par les cellules épithéliales de l'utérus. Plusieurs études ont démontré que la survie embryonnaire chez la vache laitière peut être améliorée par un supplément alimentaire en graines de lin, lesquelles sont riches en acide alpha-linolénique (ALA), un oméga-3, et en lignanes. De plus, notre équipe de recherche a observé que le niveau de sécrétion des prostaglandines, ainsi que le niveau d'expression de plusieurs gènes utérins impliqués dans la survie embryonnaire (jour 17), sont modulés par un supplément alimentaire de graines de lin durant la période de péri-implantation embryonnaire. Il a été démontré que la graine de lin peut diminuer le ratio sanguin d'acides gras oméga-6/oméga-3 et qu'elle augmente la concentration circulante d'entérolactone (ENL), un métabolite de lignane qui agit comme phyto-oestrogène et comme antioxydant. Cependant, ces études in vivo ne permettent pas de distinguer si les effets de la graine de lin sur l'utérus sont dus aux acides gras, à l'ENL ou aux deux, ni de distinguer comment les différents types cellulaires de l'endomètre répondent à ces traitements. L'objectif de ce projet de recherche était de déterminer quels sont les effets directs de différents ratios oméga-6/oméga-3 et de l'ENL sur l'expression de différents gènes sélectionnés et sur la sécrétion de prostaglandines dans un modèle in vitro de culture de cellules endométriales primaires. Tout d'abord, 16 gènes ont été sélectionnés parmi ceux étant différentiellement exprimés dans l'utérus de vaches au jour 17 de la gestation, lesquelles avaient reçu ou non un supplément alimentaire de 10% graines de lin. Ces 16 gènes sont impliqués ou sont suspectés de jouer un rôle dans la survie embryonnaire et/ou la synthèse des prostaglandines. Tout d'abord, afin de mieux connaître le profil d'expression de ces gènes dans l'endomètre, la variation du niveau d'expression de ces gènes au cours du cycle oestral a été caractérisée in vivo par PCR quantitatif en temps réel (RT-qPCR). Par la suite, deux types cellulaires ont été isolés à partir d'utérus de vache; les cellules stromales et les cellules épithéliales. Ces cellules ont été traitées avec de la progestérone et de l'interféron-tau, de manière à mimer la présence d'un embryon en début de gestation. Ces cellules utérines ont été traitées avec 6 différents ratios d'acides gras oméga-6/oméga-3 (acide linoléique / acide alpha-linolénic), avec de l'ENL ou avec ces deux traitements (acides gras + ENL). Suite à ces traitements, les niveaux d'ARN messagers des 16 gènes sélectionnés ont été mesurés par RT-qPCR. La concentration de PGF[indice inférieur 2[alpha]], de prostaglandine E 2 (PGE[indice inférieur 2]) et le ratio PGE[indice inférieur 2]/PGF[indice inférieur 2[alpha]] ont été mesurés par « enzyme immun assay (EIA) ». Les résultats obtenus démontrent que la variation du ratio oméga-6/oméga-3 et/ou que l'ENL peuvent moduler l'abondance relative d'ARN messager de plusieurs gènes, mais de manière différente dépendamment du type cellulaire étudié. De plus, une diminution du ratio oméga-6/oméga-3 entraîne une diminution de la production de prostaglandines et une augmentation du ratio PGE[indice inférieur 2]/PGF[indice inférieur 2[alpha]] par les cellules épithéliales. La présence d'ENL dans le milieu de culture a permis de diminuer la sécrétion des prostaglandines étudiées de manière dose-dépendante dans les cellules stromales et épithéliales. De plus, nos résultats démontrent une interaction entre l'ENL et la présence d'acides gras au niveau de la réduction des sécrétions de prostaglandines. Pour les cellules stromales, nous observons une association entre la diminution de sécrétion des prostaglandines par l'ENL et la diminution de l'abondance d'ARN messagers de la prostaglandin E synthase (PTGES) et de l'Aldo-keto reductase family 1, member B1 (AKR1B1), deux gènes impliqués dans la synthèse des prostaglandines. Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude démontrent que la variation des ratios d'oméga-6/oméga-3, ainsi que l'ENL agissent directement sur l'expression de certains gènes et sur la sécrétion des prostaglandines dans les cellules stromales et épithéliales de l'endomètre bovin. Cependant, les réponses cellulaires obtenues diffèrent en fonction du type cellulaire étudié.

Chez la vache laitière à haut rendement, la période de transition entourant la parturition est généralement accompagnée d’un déficit énergétique, d’un métabolisme des lipides perturbé et d’une augmentation de l’inflammation et du stress oxydatif. Afin d’améliorer la balance énergétique et de diminuer certains effets négatifs associés à la période de transition, il est fréquent que les producteurs administrent des diètes riches en lipides (ex. Mégalac®, riche en acide palmitique) aux vaches laitières à haut rendement. Par exemple, l’ajout de lipides saturés à la ration améliore la balance énergétique et diminue l’accumulation des triglycérides dans le foie. Cependant, plusieurs troubles métaboliques demeurent, tels que l’inflammation et le stress oxydatif, pouvant être observés entre autres au niveau du foie. Comme alternative aux lipides saturés, l’ajout d’acides gras polyinsaturés (AGPIs) pourrait contribuer à améliorer la balance énergétique tout en diminuant certains effets négatifs associés à la période de transition. Toutefois, les AGPIs sont sujets aux phénomènes de peroxydation ce qui pourrait augmenter le stress oxydatif chez l’animal. Pour limiter ces dommages oxydatifs, l’utilisation de la graine de lin entière, riche en acides gras oméga-3 (n-3) et en lignans (antioxydants), en supplément alimentaire apparaît comme une avenue prometteuse. Des travaux antérieurs rapportent qu’une supplémentation en différents dérivés de la graine de lin (ex. AGPIs, lignans) module l’expression de certains gènes impliqués dans la réponse au stress oxydatif et le métabolisme des lipides dans la glande mammaire de la vache laitière. Cependant, il n’existe aucune étude rapportant l’effet de divers composés de la graine de lin sur le métabolisme lipidique et certains marqueurs de stress oxydatif dans le foie de la vache laitière. Ce projet de recherche a été réalisé afin de déterminer les effets de différents ratios d’acides linoléique (LA)/acide alpha-linolénique (ALA) (n-6/n-3, AGPI) en présence ou non d’entérolactone (ENL, lignan mammalien) sur (1) l’expression hépatique de gènes liés au métabolisme des lipides, au processus inflammatoire et au stress oxydatif, (2) les dommages aux lipides et aux protéines et (3) l’activité de l’enzyme superoxyde dismutase (SOD) dans le foie de la vache laitière en début de lactation. Un modèle in vitro de culture de tissu hépatique en tranches minces a été utilisé puisqu’il permet de préserver les interactions cellules-matrice et entre les cellules. Les gènes sélectionnés ont été choisis en se référant à diverses études antérieures et incluent certains gènes différentiellement exprimés dans le foie et la glande mammaire de la vache laitière en période de transition. Des régulateurs de la transcription (ex. MLXIPL et SREBF1), de même que leurs gènes cibles ont été priorisés. Les tissus issus de biopsies hépatiques de vaches Holstein en début de lactation ont été mis en culture et soumis à huit traitements composés de différents ratios d’AGPIs n-6/n-3, d’ENL et d’une combinaison des deux. Suite à ces traitements, les niveaux d’ARNm des gènes sélectionnés ont été mesurés par PCR quantitatif (RT-qPCR). Les dommages aux lipides ont été mesurés par l’essai des « thiobarbituric acid reactive substances » (TBARS) et les dommages aux protéines par une analyse des protéines carbonyles. Finalement, un essai enzymatique a été effectué pour mesurer l’activité de la SOD, une enzyme jouant un rôle dans le système de défense contre les radicaux libres. Les résultats de cette étude démontrent que l’ajout d’AGPIs (LA et ALA) dans le milieu de culture augmente l’expression de certains gènes liés au stress oxydatif (NQO1, PRDX3, PTGS2 et SOD1) et diminue l’expression de plusieurs gènes liés à l’activité lipogénique (ACACA, FASN, SCD et SREBF1). L’addition d’ENL dans le milieu de culture augmente l’abondance de l’ARNm des gènes cibles de MLXIPL, soit FASN et SCD, deux gènes impliqués dans l’activité lipogénique. Cette régulation à la hausse suggère qu’une supplémentation en tourteau ou en farine de lin (riche an lignans) en début de lactation pourrait avoir des effets non désirés et augmenter le risque de stéatose hépatique. Les analyses de peroxydation des lipides ont révélés une augmentation des dommages aux lipides en présence des AGPIs et un retour aux valeurs du traitement contrôle lorsque l’ENL est ajouté aux AGPIs. Une augmentation similaire est observée pour l’activité de la SOD avec l’ajout des AGPIs au milieu de culture, ainsi qu’un retour aux valeurs contrôle lorsque l’ENL est ajouté aux AGPIs. Ces résultats suggèrent qu’une supplémentation en graines de lin entières serait bénéfique en début de lactation puisque les AGPIs pourraient diminuer l’activité lipogénique au niveau du foie, alors que les lignans présents naturellement dans l’écorce de la graine de lin, pourraient réduire le stress oxydatif et les dommages aux lipides provoqués par des niveaux élevés en AGPIs.