Hélène Quesnel

La cause majeure de mortalité néonatale des porcelets est l’hypothermie due à une consommation insuffisante de colostrum. La consommation de colostrum résulte d’interactions complexes entre la truie, le porcelet, la portée et l’environnement. La truie et le déroulement de la gestation peuvent influencer de nombreux facteurs qui jouent un rôle clé dans la prise de colostrum par le porcelet et ses chances de survie, comme son poids, sa maturité et sa vitalité à la naissance, ou la variabilité intra-portée du poids de naissance. La consommation de colostrum dépend aussi de la capacité de la truie à le produire en quantité suffisante pour couvrir les besoins de sa portée. Les stratégies de suralimentation des truies pendant la totalité ou une partie de la gestation pour augmenter le poids ou la maturité des porcelets à la naissance se révèlent généralement inefficaces. L’impact de ces stratégies mériterait néanmoins d’être étudié dans des élevages où les performances zootechniques sont réellement dégradées. Des pistes à explorer concernent la supplémentation des régimes de gestation en certains acides gras ou certains acides aminés. Les supplémentations en composés modulant l’immunité augmentent généralement les teneurs en immunoglobulines du colostrum, mais les conséquences sur la survie néonatale nécessitent d’être étudiées sur le terrain. Enfin, l’alimentation maternelle pendant la gestation et la phase peripartum peut influencer la quantité et la qualité du colostrum consommé par les porcelets nouveau-nés et une attention particulière devra être portée à ce volet dans les recherches futures.

The degree of adipose tissue development at birth may influence neonatal survival and subsequent health outcomes. Despite their lower birth weights, piglets from Meishan sows (a fat breed with excellent maternal ability) have a higher survival rate than piglets from Large White sows (a lean breed). To identify the main pathways involved in subcutaneous adipose tissue maturation during the last month of gestation, we compared the proteome and the expression levels of some genes at d 90 and d 110 of gestation in purebred and crossbred Large White or Meishan fetuses gestated by sows of either breed. A total of 52 proteins in fetal subcutaneous adipose tissue were identified as differentially expressed over the course of gestation. Many proteins involved in energy metabolism were more abundant, whereas some proteins participating in cytoskeleton organization were reduced in abundance on d 110 compared with d 90. Irrespective of age, 24 proteins differed in abundance between fetal genotypes, and an interaction effect between fetal age and genotype was observed for 13 proteins. The abundance levels of proteins known to be responsive to nutrient levels such as aldolase and fatty acid binding proteins, as well as the expression levels of FASN, a key lipogenic enzyme, and MLXIPL, a pivotal transcriptional mediator of glucose-related stimulation of lipogenic genes, were elevated in the adipose tissue of pure and crossbred fetuses from Meishan sows. These data suggested that the adipose tissue of these fetuses had superior metabolic functionality, whatever their paternal genes. Conversely, proteins participating in redox homeostasis and apoptotic cell clearance had a lower abundance in Meishan than in Large White fetuses. Time-course differences in adipose tissue protein abundance were revealed between fetal genotypes for a few secreted proteins participating in responses to organic substances, such as alpha-2-HS-glycoprotein, transferrin and albumin. These results underline the importance of not only fetal age but also maternal intrauterine environment in the regulation of several proteins in subcutaneous adipose tissue. These proteins may be used to estimate the maturity grade of piglet neonates.

Maturity of intestinal functions is critical for neonatal health and survival, but comprehensive description of mechanisms underlying intestinal maturation that occur during late gestation still remain poorly characterized. The aim of this study was to investigate biological processes specifically involved in intestinal maturation by comparing fetal jejunal transcriptomes of two representative porcine breeds (Large White, LW; Meishan, MS) with contrasting neonatal vitality and maturity, at two key time points during late gestation (gestational days 90 and 110). MS and LW sows inseminated with mixed semen (from breed LW and MS) gave birth to both purebred and crossbred fetuses. We hypothesized that part of the differences in neonatal maturity between the two breeds results from distinct developmental profiles of the fetal intestine during late gestation. Reciprocal crossed fetuses were used to analyze the effect of parental genome. Transcriptomic data and 23 phenotypic variables known to be associated with maturity trait were integrated using multivariate analysis with expectation of identifying relevant genes-phenotypic variable relationships involved in intestinal maturation. A moderate maternal genotype effect, but no paternal genotype effect, was observed on offspring intestinal maturation. Four hundred and four differentially expressed probes, corresponding to 274 differentially expressed genes (DEGs), more specifically involved in the maturation process were further studied. In day 110-MS fetuses, Ingenuity® functional enrichment analysis revealed that 46% of DEGs were involved in glucose and lipid metabolism, cell proliferation, vasculogenesis and hormone synthesis compared to day 90-MS fetuses. Expression of genes involved in immune pathways including phagocytosis, inflammation and defense processes was changed in day 110-LW compared to day 90-LW fetuses (corresponding to 13% of DEGs). The transcriptional regulator PPARGC1A was predicted to be an important regulator of differentially expressed genes in MS. Fetal blood fructose level, intestinal lactase activity and villous height were the best predicted phenotypic variables with probes mostly involved in lipid metabolism, carbohydrate metabolism and cellular movement biological pathways. Collectively, our findings indicate that the neonatal maturity of pig intestine may rely on functional development of glucose and lipid metabolisms, immune phagocyte differentiation and inflammatory pathways. This process may partially be governed by PPARGC1A.

Si le déficit nutritionnel que subissent la plupart des truies pendant la lactation est sévère, il peut résulter en un allongement de l’intervalle sevrage-œstrus, surtout chez les jeunes femelles. Le taux d’ovulation au premier œstrus post-sevrage peut également être réduit. Un déficit énergétique ou un déficit protéique induits expérimentalement ont les mêmes effets que le déficit nutritionnel global. L’impact du déficit nutritionnel sur les performances de reproduction peut être atténué si les réserves corporelles des truies sont élevées en début de lactation. Le retard de l’ovulation après le sevrage des porcelets est dû à l’inhibition de la sécrétion pulsatile du GnRH par l’hypothalamus pendant la lactation. En revanche, la baisse du taux d’ovulation n’est pas nécessairement liée à l’altération des sécrétions gonadotropes, ce qui implique l’existence d’effets directs au niveau des ovaires. Les différents mécanismes par lesquels l’axe gonadotrope pourrait être informé des changements métaboliques subis par la truie sont passés en revue. La disponibilité en substrats oxydables, notamment en glucose, serait le premier signal qui informe l’hypothalamus du statut métabolique. L’insuline interviendrait en modulant la disponibilité en glucose au niveau cellulaire. L’influence de la leptine et de l’IGF-I sur la sécrétion du GnRH pendant la lactation n’est pas établie chez la truie. Enfin, certains acides aminés sont des précurseurs de neurotransmetteurs impliqués dans le contrôle de la sécrétion du GnRH, et leur moindre disponibilité pourrait participer à l’inhibition de LH pendant la lactation. Au niveau ovarien, la folliculogénèse peut être altérée par les faibles concentrations d’insuline et/ou d’IGF-I associées au déficit nutritionnel. L’influence d’autres facteurs, comme la disponibilité en certains acides aminés, ne peut pas être exclue.

Bien que la truie ne connaisse pas d’anœstrus saisonnier, une diminution des performances de reproduction est observée en été et au début de l’automne dans de nombreux pays. La proportion de truies qui tardent à revenir en oestrus après le tarissement augmente tandis que la proportion de truies inséminées qui mettent bas baisse de 5 à 15 %. Ces échecs de gestation sont liés, pour une grande part, à des avortements. Cette baisse des performances peut s’accompagner d’un taux de réforme accru, notamment chez les jeunes femelles. L’influence des saisons est attribuée essentiellement à la photopériode et aux températures ambiantes. La durée quotidienne d’éclairement est perçue par la truie via la sécrétion nocturne de mélatonine par la glande pinéale, comme chez les mammifères à reproduction saisonnière. Cependant, le lien entre mélatonine et sécrétion de LH n’est pas établi chez la truie. La chaleur, si elle induit une hyperthermie chez la mère, affecte la survie des embryons en début de gestation. Pendant la lactation, les truies luttent contre l’hyperthermie en réduisant leur consommation d’aliment et développent des adaptations métaboliques et endocriniennes. Le déficit nutritionnel est connu pour favoriser le risque d’anoestrus après le tarissement. Les adaptations physiologiques liées à la chaleur joueraient aussi un rôle. La conduite d’élevage module les variations saisonnières des performances de reproduction : alimentation et logement des truies, présence du verrat… Une meilleure caractérisation des points critiques dans la gestion de l’atelier de reproduction devrait permettre d’atténuer ces fluctuations saisonnières. Enfin, l’origine de la sensibilité individuelle à la saison mériterait d’être étudiée.