Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. 128-130. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Chez les mammifères, il est connu que l'oviducte est un organe responsable du transport et de l'entreposage des gamètes. Parallèlement, il fournit un milieu propice à la maturation, la fécondation et au développement précoce de l'embryon. La prostaglandine E2 (PGE2) joue plusieurs rôles au niveau de la reproduction femelle tant au niveau de l'ovulation, de la lutéinisation, de la fécondation et de la parturition. Toutefois ses actions demeurent méconnues au niveau de l'oviducte. Les enzymes impliquées dans la production de PGE2 à partir de l'acide arachidonique sont les cyclooxygénases (COX) et les prostaglandines E synthétases (PGES). Deux COX et trois PGES ont été identifiées chez la vache. Nous avons donc étudié les enzymes de biosynthèse de PGE2 le long de l'oviducte bovin pendant son cycle oestral. Nos résultats montrent un patron d'expression spécifique des différentes enzymes impliquées dans la production de PGE2.

L’oviducte joue un rôle central dans le transport et la préparation des gamètes, la fécondation et le développement précoce. Un dialogue embryo-maternel s’établit pour assurer le succès du développement de l’embryon et de son transport vers le site d’implantation. L’objectif principal de ce travail était de confirmer l’existence d’un dialogue moléculaire et fonctionnel précoce grâce à la coculture d’embryons bovins produits in vitro sur des cellules épithéliales tubaires bovines (BOEC). Nous avons montré que les BOEC ont un effet important sur le développement embryonnaire précoce, particulièrement pendant les 4 premiers jours. Cet effet ce traduit par un clivage accéléré, une modulation des gènes exprimés après l’activation du génome embryonnaire, un taux plus élevé de développement au stade de blastocyste et une adaptation de l’expression génique de ces blastocystes. En retour, les embryons induisent dans les BOEC, des changements d’expression de facteurs impliqués dans la réponse à l’interféron. Une spécificité régionale des profils d’expression a également été observée dans l’oviducte. / The oviduct plays a pivotal role in gametes transport and final capacitation, as well as in fertilization and early embryo development. An embryo-maternal communication takes place to ensure the successful early embryo development and transport towards its implantation site. The principal aim of this research was to confirm the existence of such early embryo-maternal molecular and functional dialogue using bovine oviduct epithelial cells (BOEC) as coculture to support the development of in vitro produced bovine embryos. We showed that BOEC had an important effect on early embryo development, especially during the first 4 days. This effect translates into accelerated cleavage kinetics, modulation of gene expression after embryonic genome activation, increased rate of embryo development to the blastocyst stage and improved gene expression profile. Moreover the embryos are triggering a BOEC response by upregulating genes related to interferon signaling. A regional specificity of gene expression profile in the oviduct has also been detected.

L'oviducte est important dans le transport, la maturation et la fécondation des gamètes mâles et femelles. Il est connu qu'un équilibre entre les antioxydants et les dérivés actifs de l'oxygène (ROS) est essentiel à la réalisation de ces processus reproducteurs. Cependant, peu de connaissances sont acquises sur les antioxydants présents dans l'oviducte. Les superoxyde dismutases, soit la forme cytosolique (Cu, ZnSOD), la forme mitochondriale (MnSOD) et la forme extracellulaire (EC-SOD) sont des antioxydants enzymatiques qui neutralisent l'anion superoxyde (O2"), un ROS. Mon hypothèse est que les SOD sont régulées de façon précise dans l'oviducte ainsi que durant le cycle oestral bovin pour assurer le succès reproducteur. L'immunobuvardage et l'immunohistochimie ont servi à caractériser les formes protéiques de la MnSOD et de la Cu, ZnSOD. Nos résultats montrent que ces deux formes de SOD ont des patrons d'expression qui varient de façon spatio-temporelle dans l'oviducte bovin. Cela suggère que la forme cytosolique (Cu, ZnSOD) et mitochondriale (MnSOD) de la superoxyde dismutase jouent des rôles essentiels dans l'oviducte et fort probablement dans le processus de la maturation finale des gamètes mâles ainsi que dans la fécondation.

L’ovaire est un organe indispensable à la fonction reproductive, car il permet la production, la maturation et la libération de la cellule germinale femelle, l’ovocyte. Malgré son rôle central dans la régulation de la reproduction chez la femme, plusieurs de ses processus physiologiques et de ses conditions pathologiques sont encore imparfaitement décrits. La caractérisation du rôle de nouveaux régulateurs pourrait permettre l’élucidation de plusieurs questionnements actuels en physiologie ovarienne. Initialement étudiée dans l’organogenèse et l’oncogenèse pour son implication dans la prolifération, la migration, la différenciation et l’apoptose cellulaire, la voie de signalisation Hippo pourrait s’avérer être un facteur déterminant dans la physiologie ovarienne. En effet, elle a été récemment rapportée comme participant à la régulation de l’activation folliculaire, de la prolifération des cellules de la granulosa et de l’ovulation. La voie Hippo consiste en une cascade de kinases menant ultimement à la phosphorylation des deux co-régulateurs transcriptionnels YAP1 (yes-associated protein 1) et TAZ (transcriptional coactivator with a PDZ-binding motif). L’objectif général de ce projet de thèse était de caractériser les rôles de Yap1/Taz dans la physiologie ovarienne en utilisant des modèles murins transgéniques d’inactivation conditionnelle de ces gènes dans les cellules de la granulosa. La première portion du projet a conduit à la caractérisation d’un phénotype inattendu de défaut des oviductes. Les souris femelles adultes étaient sous-fertiles et leur fonction ovarienne était intacte. En fait, la sous-fertilité était causée par le piégeage des embryons dans des dilatations de la paroi de l’oviducte, empêchant ainsi leur transport adéquat vers l’utérus. Nous sommes parvenus à démontrer que la perte d’expression de YAP1/TAZ dans les couches musculeuses de l’oviducte conduisait à un amincissement progressif de sa paroi et était ultimement responsable de l’échec du transport embryonnaire. Dans la seconde portion du projet, nous avons utilisé la culture primaire de cellules de la granulosa afin de décrire l’implication de la voie Hippo dans l’ovulation. Nous avons identifié la protéine kinase A comme modulateur clé de l’activation de la voie Hippo par l’hormone lutéinisante (LH). En utilisant un système adénoviral de délétion de Yap1/Taz, nous avons mis en évidence l’importance de leur expression pour l’induction de plusieurs gènes cibles de la LH. Ensuite, au moyen d’une expérience d’immunoprécipitation de la chromatine, nous avons démontré l’implication de YAP1 dans la régulation de la transcription de l’amphiréguline, un effecteur central de la cascade de signalisation de la LH. Dans son ensemble, ce projet a permis de mettre la lumière sur de nouveaux rôles de la voie de signalisation Hippo dans la régulation des cellules musculaires lisses de l’oviducte et des cellules de la granulosa durant l’ovulation chez la souris. Elles ouvrent la voie à une investigation plus précise de l’implication de la voie Hippo dans ces deux organes clés du système reproducteur femelle. / The ovary is a central organ of the female reproductive tract involved in oocyte production, maturation and release. Still, many physiological and pathological ovarian processes remain to be described more comprehensively. The precise characterization of the roles of new ovarian regulators would contribute to a better understanding of its physiology. The Hippo signaling pathway was initially studied for its roles in cellular proliferation, apoptosis, migration and differentiation during organ and tumor development. Recently, it has been shown to be involved during normal physiological processes of multiple organs, including the ovary. Hippo was shown to be involved in the activation of primordial follicles, in the proliferation of granulosa cells and during ovulation. Hippo consists of a central kinase cascade leading to the phosphorylation of YAP1 (yes-associated protein 1) and TAZ (transcriptional coactivator with a PDZ-binding motif), the two transcriptional coactivators of the pathway. The objective of this thesis was to characterize the precise roles of Yap1/Taz in ovarian physiology using transgenic mouse models of their genetic deletion in granulosa cells. The first part of this thesis project led to the characterization of an unexpected oviductal phenotype. Adult females were subfertile and their ovarian function was unaffected. The subfertility was rather caused by the entrapment of embryos in oviductal dilations, preventing their normal transport to the uterus. We demonstrated that loss of YAP1/TAZ expression in oviductal smooth muscle cells led to a gradual thinning of the oviductal wall and was responsible for the embryo transport impediment. In the second part of this project, we cultured primary mouse granulosa cells to characterize the roles of the Hippo signaling pathway during ovulation. We showed that protein kinase A is a key effector of Hippo activation following the luteinizing hormone (LH) surge. We then demonstrated that Yap1/Taz expression is required for the induction of several LH target genes. Using a chromatin immunoprecipitation experiment, we were able to show that YAP1 drives the expression of amphiregulin, a key paracrine transmitter of the LH signal, during the early events of ovulation. Together, these results identified new roles of the Hippo signaling pathway in the regulation of oviductal smooth muscle cells and of granulosa cells during ovulation. This thesis project opens the door to new avenues of investigation of Hippo involvement in the regulation of the female reproductive system.