Le foie est le siège du métabolisme des glucides. La synthèse du glucose à partir de la néoglucogenèse se produit dans les hépatocytes. La vitamine B12 est impliquée dans la voie métabolique qui précède la néoglucogenèse. Des injections intramusculaires d'acide folique et de vitamine B12 augmentent les concentrations de folates et de la vitamine B12 dans le foie (Preynat et al. 2010). L'enzyme méthylmalonyl CoA mutase est un enzyme vitamine B12-dépendant. Il catalyse la conversion de la L-méthylmalonyl-CoA en succinyle-CoA : une étape essentielle pour l'entrée du propionate dans le cycle de Krebs et éventuellement de la néoglucogenèse (figure 2.3).
Propionyl-CoA 'ropionyl-CoA I Carboxylase 4 Méthymalonyl- ^ ^ CoA Méthymalonyl-CoA mutase Gluconéogenèse
I
-UCCI CoA1
/ d e i KrebsFigure 2.3 Représentation de l'entrée du propionate dans le cycle de Krebs et l'implication de la vitamine B12 en tant que cofacteur dans cette voie métabolique (adaptée de (Preynat etal. 2010).
31 Chez les vaches laitières, la principale source de glucose est le propionate. Donc, cette dernière réaction est cruciale pour un bon apport de glucose à l'organisme. Un supplément injectable d'acide folique et de vitamine B12 fait diminuer les concentrations plasmatiques de L-méthylmalonique CoA chez la vache laitière (Girard & Matte 2005). Plusieurs études suggèrent qu'une augmentation de la disponibilité de la vitamine B12 améliore l'efficacité de l'enzyme méthylmalonyl CoA mutase et donc induit une diminution de l'acide méthy lmalonique.
Section 2.4.4 La régulation transcriptionnelle des gènes du cycle de la methionine et du métabolisme énergétique
L'expression génique permet de connaître l'activité du cycle de la methionine à l'intérieur de la cellule dans différents tissus. L'expression génique de 12 enzymes clés du cycle de la methionine, de deux récepteurs de folate (1 et 2) et d'un transporteur du folate 19A1 (SLC19A1) a été étudiée dans l'ovocyte, les cellules du cumulus, les cellules de la granulosa, les cellules de la thèque, les cellules embryonnaires (j°u r 8) et les cellules du
foie chez l'espèce bovine. La présence des transcrits a été répertoriée chez la plupart d'entre eux. Cependant, l'expression génique pour la bétaine-homocystéine méthyltransférase, la methionine adénosyltransferase IA sont absentes dans toutes les cellules de l'ovaire (Kwong et al. 2010). De plus, l'expression du transcrit du récepteur au folate 2 est absente des cellules embryonnaires. L'expression génique de la glycine
méthyltransférase est très faible dans les cellules du cumulus et de la granulosa. L'absence d'expression génique de ces enzymes peut avoir un effet négatif sur le transfert des groupements méthyles dans l'ovaire et l'embryon. Le methotrexate, un antagoniste des folates, inhibe le développement de l'embryon bovin au-delà du stade de 8 cellules lorsqu'il est cultivé dans un milieu de culture in vitro (Kwong et al. 2010). De plus, un supplément injectable d'acide folique et de vitamine B12 induit une augmentation de l'expression génique des enzymes tels que la 5,10-méthylène-tétrahydrofolate reductase et la méthylmalonyl CoA mutase, tandis que l'expression génique des enzymes tels que la methionine synthase et la methionine synthase reductase n'a pas été affectée par les
traitements dans les hépatocytes bovins (Preynat et al. 2010). Les résultats suggèrent donc qu'un supplément d'acide folique et de vitamine B12 améliore l'efficacité enzymatique du métabolisme énergétique et a un effet plus limité sur la synthèse de la methionine dans le foie.
Section 2.4.5 Le rôle de la vitamine B12 et de l'acide folique sur la physiologie ovarienne
En culture in vitro, un milieu carence en methionine, en vitamine B12, en acide folique et en choline induit une diminution de la croissance de follicules antraux et de la reprise de la méiose chez la souris (Anckaert et al. 2010). Chez la femme, il existe un nombre impressionnant d'études rapportant les bienfaits de l'acide folique et de la vitamine B12 sur la physiologie ovarienne, le développement de l'embryon et la santé maternel. Le taux sérique de vitamine B12 est significativement plus bas chez les femmes avec un embonpoint atteintes du syndrome des ovaires polykystique (PCOS) (Kaya et al. 2009). De plus, les taux plasmatiques d'homocystéine sont significativement plus élevés chez ces mêmes femmes (Palep-Singh et al. 2008). Le statut en vitamine du complexe B des mères peut avoir un effet sur l'établissement de grossesse et l'état de santé maternel. Le décollement placentaire, les avortements et la prééclampsie sont des troubles associés à des polymorphismes des gènes liés au cycle de methionine chez la femme. Plus spécifiquement des mutations au gène méthylène-tétrahydrofolate reductase (Gebhardt et al. 2001). L'acide folique peut prévenir les risques d'anomalies du tube neural en cours de grossesse (Smithells et al. 1983). Partout dans le monde, de nombreux cas de carence en folates ou d'anémie mégaloblastique ont été rapportés pendant la grossesse chez les femmes. De plus, plusieurs résultats d'études indiquent qu'un statut suffisant en folates favorise la croissance du fœtus. Chez les femmes qui désirent avoir un enfant, il est fortement recommandé de prendre un supplément d'acide folique pendant les deux mois qui précèdent la grossesse et pour les 12 premières semaines de grossesse. Chez le bovin, il existe très peu d'études sur l'effet des vitamines du complexe B sur la physiologie ovarienne ou le développement de l'embryon. Un supplément alimentaire de methionine, d'urée et de mélasse, pendant la
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période de tarissement, cause une augmentation du pourcentage d'ovulation de 62,5 % à 86,7 % (Alonso et al. 2008). Pour le moment, il est difficile d'extrapoler que l'acide folique et la vitamine B12 ont les mêmes effets bénéfiques chez la vache que chez l'humain.
Section 2.4.6 Les effets de l'acide folique et de la vitamine B12 sur le
métabolisme chez la vache laitière
En début de lactation, un supplément injectable d'acide folique et de vitamine B12 a un effet positif sur production laitière et les rendements des composantes du lait chez la vache. Un supplément alimentaire d'acide folique a un effet positif sur les concentrations de protéines brutes et de caséines (Girard et al. 2005). Un supplément injectable de vitamine B12 induit une augmentation du lait corrigé pour l'énergie et le gras (Girard & Matte 2005), tandis qu'un supplément injectable de vitamines B12 et d'acide folique augmente la production laitière, de lactose, de protéines et la quantité de matières solides dans le lait des vaches en début de lactation (Preynat et al. 2009a). Un supplément alimentaire de methionine seul a un effet limité sur la production laitière (Preynat et al. 2010). Il semble qu'un supplément combiné injectable des deux vitamines induit de meilleurs résultats qu'un supplément seul ou sous forme de ration. La dégradation nominale et la collaboration des deux vitamines dans le cycle de methionine peuvent expliquer les résultats. Les effets bénéfiques d'un supplément combiné de vitamines sur les performances de lactation des vaches laitières pourraient être le résultat d'une amélioration du métabolisme énergétique en début de lactation (Preynat et al. 2010). Un supplément injectable ou alimentaire des vitamines induit une augmentation des concentrations de vitamine B12 dans le lait, mais n'a eu aucun effet significatif sur les quantités d'acide folique libérées dans le lait (Girard & Matte 2005). De plus, un supplément injectable de vitamine B12 et diététique d'acide folique induit une augmentation du taux d'hémoglobine dans le sang chez la vache laitière (Girard & Matte 2005). Une carence peut avoir des conséquences négatives sur les cellules qui se divisent rapidement. Une carence en acide folique peut réduire l'hématopoïèse et causer une pancétonémie chez la souris (Bills et al. 1992). Les effets d'un supplément
alimentaire d'acide folique et de vitamine B12 induisent également une augmentation des concentrations plasmatiques de glycine, de serine, de threonine et de soufre.
Section 2.5 Hypothèse et objectifs.
La période périvêlage est critique pour la vache laitière. Les besoins nutritionnels augmentent de façon spectaculaire pour la croissance fœtale et la synthèse du lait. De plus, les vaches laitières montrent une nette diminution des matières sèches ingérées causée par les changements physiques, comportementaux, métaboliques et hormonaux induits par la parturition. Au moment de la période péripartum, presque toutes les vaches ont un bilan énergétique négatif et prendront plusieurs semaines pour récupérer. La longueur et l'intensité du bilan énergétique négatif varient en fonction de la valeur génétique, la condition physique avant le vêlage, la production laitière et la prise alimentaire. Plusieurs facteurs liés à un bilan énergétique négatif ont un impact sur la fertilité de la vache laitière. Il y a été montré qu'une carence énergétique prolongée peut affecter le développement folliculaire, le développement du corps jaune et aussi la qualité de l'ovocyte chez la vache. Il importe de trouver une solution aux problèmes de fertilité induits par une carence énergétique. Un supplément injectable d'acide folique et de vitamine B12 a un effet positif sur le métabolisme énergétique en début de lactation. Chez le bovin, il existe très peu d'études sur l'effet de l'acide folique et de la vitamine B12 sur la physiologie ovarienne. Le projet de recherche consiste donc à déterminer l'effet d'un supplément injectable d'acide folique et de vitamine B12 sur le follicule dominant ovarien chez la vache laitière. .Le suivie du développement folliculaire, des profils hormonaux en lien avec le métabolisme reproductif ainsi que l'expression différentiels de certains gènes permettront d'obtenir un profil de l'activité ovarienne et du développement folliculaire. L'hypothèse de recherche est que l'injection d'un supplément combiné d'acide folique et de vitamine B12 améliore le développement du follicule dominant chez la vache laitière, dans la période normalement retenue pour la première insémination postvêlage, c'est-à-dire environ à 8 semaines de lactation.
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