La chimiothérapie induit une baisse de la fertilité en exerçant une toxicité directe sur les ovaires entrainant une diminution du stock ovocytaire. Couramment utilisé dans le traitement du cancer du sein, le cyclophosphamide (Cy) est une des drogues reconnue comme la plus gonadotoxique. Récemment, il a été proposé que le Cy provoquait une déplétion folliculaire par une entrée en croissance massive des follicules au repos. L’Hormone Anti-Müllérienne (AMH) étant un des facteurs régulant la sortie des follicules primordiaux de la réserve ovarienne, nous avons émis l’hypothèse que cette hormone pourrait limiter la gonadotoxicité du Cy. Nous avons montré qu’un traitement par AMH recombinante chez des souris pubères traitées par Cy, permettait effectivement de limiter la déplétion folliculaire. Sur le plan fondamental, nous avons mis en évidence que l’autophagie pouvait être un des mécanismes impliqués dans l’inhibition du recrutement folliculaire exercée par l’AMH. Enfin, la méthode de référence consistant à évaluer la réserve ovarienne chez la souris étant particulièrement longue et fastidieuse, nous avons développé une technique de comptage folliculaire automatisé en utilisant des méthodes d’intelligence artificielle, et plus particulièrement une approche de « deep learning». / Chemotherapy induces infertility by exerting a direct toxicity on the ovaries, resulting in a depletion of the follicular stockpile. Cyclophosphamide (Cy), widely used for breast cancer, is recognized as one of the most gonadotoxic agent. Recently, it has been proposed that Cy gives rise to follicular depletion by a massive growth of resting follicles which are then destroyed. Since Anti-Müllerian Hormone (AMH) is one of the factors regulating primordial follicles activation, we hypothesized that this hormone might limited Cy-induced gonadotoxicity. We have shown in pubertal mice that recombinant AMH injections are able to preserve primordial follicle loss Cy-induced and might improve fertility outcome after treatment. In addition, we provide evidence that autophagy could be one of the mechanisms involved in the inhibition of follicular recruitment by AMH. At least, nowadays, the “gold standard” method of evaluating ovarian reserve in mouse is a process particularly time-consuming and tedious. We developed a new methodology of automatic primordial follicles detection and counting within mouse ovaries, using modern artificial intelligence methods, especially deep learning approach.

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Au cours de ces dernières années, l’utilisation des acides nucléiques circulants comme outils diagnostiques et/ou pronostiques en cancérologie a largement été documentée. Récemment, le développement du diagnostic prénatal non-invasif a également révélé l’intérêt grandissant de ces biomarqueurs en gynécologie-obstétrique. Les acides nucléiques circulants ou extracellulaires ont la particularité d’être facilement détectables dans les fluides biologiques de l’organisme et sont de deux types: (1) l’ADN libre, courts ou longs fragments d’ADN provenant des processus apoptotiques et/ou nécrotiques cellulaires (2) les microARNs, petites séquences d’ARN non codantes, qui régulent l’expression des gènes en interférant avec leurs ARNm cibles. Sachant qu’il a été démontré que le taux d’ADN libre circulant est anormalement élevé dans certaines conditions pathologiques et que les microARNs sont impliqués dans la régulation de nombreux processus biologiques tels que la folliculogénèse et la stéroïdogénèse, ces deux types d’acides nucléiques pourraient alors constituer des biomarqueurs d’intérêt dans le domaine de l’Assistance Médicale à la Procréation. Dans ce travail de thèse, nous avons à la fois mesuré le taux d’ADN libre et analysé les profils d’expression de plusieurs microARNs d’intérêt par PCR quantitative, dans le liquide folliculaire (LF) de patientes prises en charge en fécondation in vitro (FIV). Nous avons observé des taux d’ADN libre significativement élevés ainsi que des profils d’expression de microARNs spécifiques dans le LF de patientes présentant des anomalies de la réserve ovarienne (telles que le syndrome des ovaires micropolykystiques ou une faible réserve ovarienne). Nous avons ensuite évalué le potentiel des acides nucléiques circulants en tant biomarqueurs prédictifs des résultats en FIV. Nous avons démontré que le taux d’ADN libre intra-folliculaire et l’expression de certains microARNs étaient significativement associés à la qualité des embryons obtenus in vitro ainsi qu’à la survenue d’une grossesse clinique. Les acides nucléiques circulants offrent donc de nouvelles perspectives à la fois d’un point de vue diagnostique et pronostique dans la prise en charge de l’infertilité humaine. / During the last years, the use of circulating nucleic acids as diagnostic and/or prognostic tools in cancerology was widely documented. The recent development of non-invasive prenatal testing also reveals the growing interest of these biomarkers in obstetrics and gynecology. The circulating or extracellular nucleic acids have for particularity to be easily detectable in the biological fluids of the body and there are two types: (1) Cell-free DNA (cfDNA), short or long DNA fragments resulting from cellular apoptosis and/or necrosis (2) microRNAs (miRNAs), small non-coding RNA sequences, which regulate gene expression by interfering with their mRNA targets. Since it was demonstrated that cfDNA level is abnormally increased in some pathological conditions and miRNAs are involved in the regulation of several biological processes such as folliculogenesis and steroidogenesis, these two types of nucleic acids could constitute new biomarkers of interest in Assisted Reproductive Technology. In this thesis work, we quantified the cfDNA level and analysed the expression profiles of some miRNAs by quantitative PCR, in follicular fluid (FF) samples from women undergoing in vitro fertilization (IVF) procedure. We observed significant high cfDNA levels as well as specific miRNA expression profiles in FF from women with ovarian disorders (such as polycystic ovary syndrome or low ovarian reserve). Next, we investigated the potential of circulating nucleic acids as predictive biomarkers of IVF outcomes. We demonstrated that the intra-follicular cfDNA level and some miRNA expressions were significantly associated with in vitro embryo quality and the clinical pregnancy outcome. Therefore, the circulating nucleic acids offer new diagnostic and prognostic perspectives in human infertility management.