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Obésité et perte de poids maternelle chez la souris : effets métaboliques olfactifs et epigénétiques sur la descendance mâle et femelle - 12/12/20

Maternal obesity and weight loss in mice: Impact on male and female offspring metabolism olfactory performance and epigenetics

Doi : 10.1016/j.banm.2020.09.042 
C. Junien a, , b , P.E. Panchenko a, M.-C. Lacroix c, M. Jouin a, K. Badonnel c, M. Lemaire a, N. Meunier c, S. Safi-Stibler a, H. Jammes a, C. Breton d, C. Baly c, A. Gabory a
a Université Paris-Saclay, UVSQ, INRAE, BREED, 78350 Jouy-en-Josas, France 
b École Nationale Vétérinaire d’Alfort, BREED, 94700 Maisons-Alfort, France 
c NBO, INRAE, université Paris-Saclay, 78350 Jouy-en-Josas, France 
d Équipe malnutrition maternelle et programmation des maladies métaboliques, université de Lille, EA4489, 59000 Lille, France 

Auteur correspondant.

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Résumé

Objectifs

Selon le concept des « origines développementales de la santé et des maladies », l’obésité maternelle prédispose la descendance aux maladies chroniques. Pour de multiples raisons, une perte de poids préconceptionnelle est recommandée aux femmes obèses. Cependant, les avantages et les potentiels inconvénients pour l’enfant à naître sont encore mal étudiés.

Méthodes

Nous avons évalué le développement fœtal et analysé l’expression de modificateurs épigénétiques et de gènes métaboliques dans le foie et le placenta. Les descendants nés de mère « contrôle », « obèse » ou « perte de poids » ont été soumis après le sevrage à un régime contrôle ou hyperlipidique. Nous avons suivi les paramètres métaboliques et les comportements olfactifs jusqu’à l’âge adulte.

Résultats

Les fœtus de mère obèse présentent une restriction de croissance et une altération de l’expression de modificateurs épigénétiques de la voie d’acétylation des histones. Les phénotypes métaboliques et olfactifs (obésité, dyslipidémie, intolérance au glucose et faible motivation et capacité à trouver une récompense alimentaire) s’expliquent principalement par le régime post-sevrage, mais l’obésité maternelle a un effet notable de conditionnement dépendant du sexe : les mâles nés de mère obèse développent une obésité accrue par rapport à leurs congénères. La perte de poids préconceptionnelle normalise les phénotypes fœtaux et métaboliques décrits ci-dessus, mais certains gènes restent différentiels. De plus, elle a des effets inattendus sur les performances olfactives : la sensibilité olfactive périphérique et la motivation induite par le jeûne sont réduites.

Conclusions

Nos résultats confirment les avantages d’une perte de poids préconceptionnelle pour la santé métabolique des descendants, mais révèlent de potentiels effets indésirables tels qu’observés pour le comportement olfactif.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Rationale

According to the “developmental origins of health and disease” concept, maternal obesity predisposes the offspring to non-communicable diseases. Epigenetic patterns could be affected by maternal weight changes, in turn modifying the expression of key developmental genes with long-lasting consequences. A preconceptional weight loss is widely recommended to obese women. However, its long-term outcomes on the offspring have been poorly assessed.

Methods

We recorded E18.5 mouse development and measured the mRNA expression of epigenetic modifiers and metabolic genes in foetal liver and placenta. Offspring born to “control”, “obese” or “weight-loss after diet-induced obesity” mothers were put on a control or high-fat diet, and we tracked their metabolic parameters and olfactory behaviour.

Results

Foetuses from obese dams showed growth restriction and altered mRNA expression of candidate epigenetic modifiers, particularly the histone acetylation pathway. Preconceptional weight loss normalised foetal growth, but did not normalise the mRNA expression of all differentially expressed epigenetic genes. After birth, the offspring's own diet explained most of the variability in metabolic and olfactory phenotypes (obesity, dyslipidemia, glucose intolerance and low motivation and learning capacities to find a food reward), but maternal obesity had a noticeable sex-specific conditioning effect. Specifically, males born to obese dams were more susceptible to diet-induced obesity. In addition, maternal preconceptional weight loss had positive effects on offspring metabolism, but showed a programming effect on peripheral olfactory sensitivity.

Conclusions

These results confirm the benefits of maternal preconceptional weight loss, but also highlight some possible adverse outcomes.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mots clés : Obésité, Perte de poids préconceptionnelle, Olfaction, Programmation, Épigénétique, DOHaD

Keywords : Obesity, Olfaction, Programming, DOHaD Maternal obesity, Preconceptional weight loss, Fetal growth restriction, Epigenetic machinery, Histone deacetylases (HDACs), Lysine acetyltransferases (KATs), Placenta, Liver


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