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L’équipe PEPPS comprend des personnels des départements de recherche INRAE « Alimentation Humaine (AlimH) », « Physiologie Animale et Systèmes d’Elevage (PhASE) » et de l’Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort (ENVA). Cette équipe, constituée de 10 titulaires, a des compétences en physiologie placentaire, imagerie médicale, histologie, morphométrie, lipidologie, endocrinologie et biologie cellulaire et moléculaire. De plus, elle développe des approches originales en microscopie et imagerie de la gestation.
Composition : Pascale Chavatte-Palmer (DR2), Andrew Ponter (Prof ENVA), Bénédicte Grimard (Prof ENVA), Delphine Ralliard-Rousseau (CRCN), Anne Couturier-Tarrade (CRCN), María-José Flores Sanabria (CRCN), Michèle Dahirel (AI), Audrey Prézelin (AI), Emilie Derisoud (2ème année de thèse) et plusieurs M2.
Nos objectifs
Comprendre et moduler les adaptations de la fonction placentaire en réponse à l’environnement et à l’origine de modifications du phénotype post-natal
L’équipe étudie le rôle du placenta dans l’établissement du phénotype fœtal, post-natal et inter-générationnel en lien avec des perturbations péri-conceptionnelles et/ou gestationnelles de l’environnement maternel (nutrition, statut métabolique, pollution, nanoparticules, contaminants alimentaires). Selon le type de perturbation, l’objectif est d’identifier la ou les fenêtres de vulnérabilité et de comprendre les phénomènes adaptatifs mis en place, afin de proposer des recommandations hygiéno-diététiques pour la mère, mais aussi de déterminer si des biomarqueurs placentaires peuvent être utilisés pour identifier et prédire le phénotype à long terme de la descendance.
Thématique globale
La vie intra-utérine impose à l’embryon, puis au fœtus, des contraintes spécifiques qui agissent sur l’expression de son potentiel génétique. De ce fait, l’environnement utérin - reflet de divers facteurs environnementaux, tels que la nutrition de la mère, les manipulations embryonnaires ou les stress biotiques et abiotiques que la mère a subis - aura des conséquences à court terme sur le développement, les capacités physiologiques et la santé de son nouveau-né, puis à plus long terme sur celles de celui-ci à l’âge adulte. Ainsi est apparu, chez l’Homme puis chez les animaux, le concept de l’origine développementale de la santé et des maladies ou DOHaD (Developmental Origins of Health and Disease). Ce concept est fondé sur l’existence d’une mémoire des facteurs de cet environnement précoce dont la base moléculaire est l’apposition de marques épigénétiques qui régulent l’expression du génome. Les changements structuraux et fonctionnels des tissus au cours du développement seront, chez l’adulte, à l’origine de la variabilité individuelle et de l’adaptation à de nouveaux stimuli environnementaux. Ils sont capables également d’induire une prédisposition ou résistance à certaines affections.
Le placenta est un organe complexe, apparu avec la viviparité. Il se forme après l’attachement, ou implantation, de l’embryon sur la muqueuse utérine et dérive d’interactions cellulaires et moléculaires complexes entre les tissus utérins et embryonnaires. Chez les mammifères, il existe des formes diverses de placentation mais cet organe assure le même rôle chez toutes les espèces : des fonctions d'échanges nutritionnels, endocrines et immunologiques.
Thématiques scientifiques en cours ou en émergence
Effets de l’exposition maternelle, par inhalation et/ou per os, aux micro- et nanoparticules (particules de gaz d’échappement de moteur diesel, particules métalliques, contaminants alimentaires) sur la fonction placentaire et sur la santé de la descendance jusqu’à la deuxième génération.
Impact des conditions maternelles chez le cheval (nutrition, âge, parité, métabolisme, lactation concomitante à la mise à la reproduction) sur la qualité de l’embryon, le milieu utérin, la fonction placentaire et la santé métabolique et ostéoarticulaire du poulain. Des stratégies de mitigation des effets sur le poulain par la modification des conditions d’élevage en période post-natale sont aussi évaluées.
Impact de l’obésité parentale ou d’une alimentation hyperlipidique sur la fonction placentaire et la santé des descendants (être humain, ou animaux modèles : lapin ou rat) et développement de stratégies de mitigation de ces effets par supplémentation alimentaire (chez le lapin) ou chirurgie bariatrique (chez le rat, en collaboration).
Mise au point de modèles cellulaires de trophoblaste permettant d’évaluer la capture et le passage de contaminants alimentaires à faible dose ou en mélange sur la barrière placentaire, leurs potentiels effets sur la fonction placentaire (production hormonale, échanges de nutriments, fusion cellulaire) ou leurs effets génotoxiques, ainsi que les mécanismes mis en jeu (modèle de trophoblaste humain et de lapin).
Travaux en cours et émergents
Expertises
Modèles animaux :
Modèles biomédicaux : lapin, souris et ovin (rat en collaboration)
Modèles pour les filières d’élevage : équin et ovin (porcin, bovin, et caprin en collaboration)
Des compétences disciplinaires et techniques :
Physiologie :
fonction placentaire
métabolisme du glucose (IVGTT, OGTT, FSIVGTT, clamps hyperinsulinémiques euglycémiques)
fonction cardiovasculaire (tension artérielle, fréquence cardiaque)
Manipulation de l’animal : gavage, exposition par inhalation, reproduction, prélèvements et dissection d’embryons, d’organes et fluides
Chirurgie : ponction d'ovocytes, transfert/collecte d’embryons, endoscopie/coelioscopie, interventions sur la sphère urogénitale, pose de sondes télémétriques
Imagerie in vivo : échographie-Doppler 2D et 3D GE, micro-échographie Visualsonics, Cellvizio, ostéodensitométrie iDEXA GE (plateforme MIMA2: https://www6.jouy.inrae.fr/mima2 )
Expression de gènes : RT-qPCR, analyse du transcriptome (en collaboration)
Lipidologie : profils d’acides gras par chromatographie en phase gazeuse
Analyses métabolomiques, lipidomiques et protéomiques en collaboration
Biologie cellulaire : cultures de cellules souches trophoblastiques et de lignées
Biochimie : endocrinologie par Alphalisa et Elisa, biochimie clinique
Dispositif de recherche
Les programmes expérimentaux sont conduits en interaction étroite avec les unités et installations expérimentales de INRAE SAAJ et IERP, qui entretiennent les animaux utilisés par l’équipe (lapins, ovins et rongeurs) et avec les unités expérimentales de l’IFCE à Chamberet et au Haras du Pin (pour les chevaux). La plupart de nos programmes font appel aux ressources et compétences du centre de Jouy-en-Josas :
Plateaux d’imagerie in vivo et in vitro de la plateforme MIMA2
Plateau de Chirurgie et d’Imagerie Médicale chez l’Animal (CIMA) de la plateforme MIMA2
Plateaux de transcriptomique et d’histologie de la plateforme @Bridge
Financements:
Effets de l’environnement maternel (micro- et nanoparticules, perturbateurs endocriniens) sur la descendance
Programmes en cours : ANSES ENORPREG, ANR EarlyNanoPathoLung, ANR FEDEXPO, Next-PlasTOX, DEPISTALIS
Programmes terminés en 2017-2018 : ANR EPAPP, ANSES BRAINAIRPOLL et ERC E-DOHAD
Impact des conditions maternelles et post-natales chez le cheval :
Programmes en cours : IFCE EPAJ, IFCE FRAGMALIM et FRAGMALIM MARKER-OC
Stratégies de mitigation et de correction des effets négatifs de l’environnement maternel au cours de la gestation
Programme terminé en 2017-2018 : IFCE ARGIFOAL
Mise au point de modèles cellulaires de trophoblaste
Plateforme d’imagerie du petit animal PIPA, Hôpital Cochin, Paris
Hôpital Trousseau (Pédiatrie), Hôpital Tenon (Biologie de la Reproduction), HEGP (Biochimie) (Paris), Hôpital Foch (Chaire de transplantation)
Fondation PremUp
Nationaux
INRAE GenPhyse (Toulouse)
IFCE (Chamberet et Le Haras du Pin)
ANSES (Fougères)
IMRB-U955 (Créteil)
INSERM, INRA, INRS, U. de Lorraine et maternité (Nancy)
INSERM U292 (Grenoble)
UMR 7263 IMBE (Marseille)
Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC) (Gif sur Yvette)
Plateforme Génotoul-Metatoul (Toulouse)
Internationaux
Europe : Ecole vétérinaire de Liège (Belgique), ETH, Zürich et EMPA (Suisse), RIVM, Bilthoven (Pays-Bas), HBRU (Luxembourg) et National Research Institute of the Working Environment (Danemark)
Etats-Unis : Texas A&M
Appartenances
COST action Cellfit (CA 16119), (http://cost-cellfit.eu/), Pascale Chavatte-Palmer : MC member et Anne Couturier-Tarrade (suppléante MC member)
International Embryo Technology Society (IETS, http://www.iets.org) - Pascale Chavatte-Palmer est présidente
International Federation of Placenta Associations IFPA (http://www.ifpafederation.org)- Pascale Chavatte-Palmer est dans le comité de pilotage
European Placenta Group (http://www.eupg.org.uk) - Pascale Chavatte-Palmer est chairwoman
Société francophone de la DOHaD SF-DOHaD (http://www.sf-dohad.fr) – Pascale Chavatte-Palmer membre fondatrice, Anne Couturier-Tarrade membre du bureau
Société Française de Nutrition (http://sf-nutrition.org/) – Delphine Rousseau, membre du Conseil d’Administration
CELPHEDIA réseau infrastructure (http://www.celphedia.eu/) – Delphine Rousseau, membre du groupe de travail WP4.1 Phénotypage rongeur
Repeated gestational exposure to diesel engine exhaust affects the fetal olfactory system and alters olfactory-based behavior in rabbit offspring. Bernal-Meléndez, E., Lacroix, M-C., Bouillaud, P., Callebert, J., Olivier, B., Persuy, M-A., Durieux, D., Rousseau-Ralliard, D., Aioun, J., Cassee, F., Couturier-Tarrade, A., Valentino, S., Chavatte-Palmer, P., Schroeder, H., Baly, C., 2019. Particle and Fibre Toxicology, 16:5 https://doi.org/10.1186/s12989-018-0288-7
Female ponderal index at birth and idiopathic infertility. Dupont, C., Hulot, A., Jaffrezic, F., Faure, C., Czernichow, S., Di Clemente, N., Racine, C., Chavatte-Palmer, P., Lévy, R., AlifertGroup, 2019. J Dev Orig Health Dis, in press, https://doi.org/10.1017/S2040174419000394
Metabolic syndrome and smoking are independent risk factors of male idiopathic infertility. Dupont, C., Faure, C., Daoud, F., Gautier, B., Czerichow, S., Levy, R., and the ALIFERT Collaborative Group dont Chavatte-Palmer, P., 2019. Basic Clin Androl, https://doi.org/10.1186/s12610-019-0090-x
Sedentary behavior, physical inactivity and body composition in relation to idiopathic infertility among men and women. Foucault, A.M., Faure, C., Julia, C., Czernichow, S., Levy, R., Dupont, C., Aknin, I., Cedrin-Durnerin, I., Cens, S., Chavatte-Palmer, P., Hercberg, S., Pocate, K., Sermondade, N., Uthurriague, C., Wolf, J.P., 2019. Plos One, 14 (4). http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0210770
Impact of exposure to diesel exhaust during pregnancy on mammary gland development and milk composition in the rabbit. Hue-Beauvais, C., Aujean, E., Miranda, G., Ralliard-Rousseau, D., Valentino, S., Brun, N., Ladebese, S., Péchoux, C., Chavatte-Palmer, P., Charlier, M., 2019. Plos One, 14 (2): e0212132 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30763367
Effect of Maternal Obesity and Preconceptional Weight Loss on Male and Female Offspring Metabolism and Olfactory Performance in Mice. Panchenko, P., Lacroix, M.-C., Jouin, M., Voisin, S., Badonnel, K., Lemaire, M., Meunier, N., Safi-Stibler, S., Persuy, M.-A., Jouneau, L., Durieux, D., Lecoutre, S., Jammes, H., Ralliard-Rousseau, D., Breton, C., Junien, C., Baly, C., Gabory, A., 2019. Nutrients, 11 (5), pii E948 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31035463
Effects of dietary arginine supplementation in pregnant mares on maternal metabolism, placental structure and function and foal growth. Robles, M., Couturier-Tarrade, A., Derisoud, E., Geeverding, A., Dubois, C., Dahirel, M., Aioun, J., Prezelin, A., Calvez, J., Richard, C., Wimel, L., Chavatte-Palmer, P., 2019. Sci Rep, 9 (1), 6461 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31015538
Effects of first-generation in utero exposure to diesel engine exhaust on second-generation placental function, fatty acid profiles and fœtal metabolism in rabbits: preliminary results. Rousseau-Ralliard, D., Valentino, S.A., Aubriere, M-C., Dahirel, M., Lallemand, M-S., Archilla, C., Jouneau, L., Fournier, N., Richard, C., Aioun, J., Vitorino Carbalho, A., Lecardonnel, J., Slama, R., Duranthon, V., Cassee, F.R., Chavatte-Palmer, P., Couturier-Tarrade, A., 2019. Sci Rep, 9 (1): 9710 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31273257
Differentiation of derived rabbit trophoblast stem cells under fluid shear stress to mimic the trophoblastic barrier. Sanz, G., Daniel, N., Aubriere, M-C., Archilla, C, Jouneau, L., Jaszcyszyn, Y., Duranthon, V., Chavatte-Palmer, P., Jouneau, A., 2019. BBA Gen Subjects, 1863 (10): 1608-1618 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31278960
Placental structure and function in different breeds in horses. Robles M, Peugnet PM, Valentino SA, Dubois C, Dahirel M, Aubrière MC, Reigner F, Serteyn D, Wimel L, Tarrade A, Chavatte-Palmer P. Theriogenology. 2018 Mar 1;108:136-145. doi: 10.1016/j.theriogenology.2017.11.007.
A perspective on the developmental toxicity of inhaled nanoparticles. Hougaard KS, Campagnolo L, Chavatte-Palmer P, Tarrade A, Rousseau-Ralliard D, Valentino S, Park MV, de Jong WH, Wolterink G, Piersma AH, Ross BL, Hutchison GR, Hansen JS, Vogel U, Jackson P, Slama R, Pietroiusti A, Cassee FR. Reprod Toxicol. 2015 Aug 15;56:118-40. doi: 10.1016/j.reprotox.2015.05.015.
