Génotoxicité des rayonnements ionisants au cours de l'ovogenèse chez les mammifères - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Genotoxicity of Ionizing Radiation During Oogenesis in Mammals

Génotoxicité des rayonnements ionisants au cours de l'ovogenèse chez les mammifères

Résumé

Female fertility depends in part on the number and quality of oocytes. Ionising radiation (IR) has genotoxic effects that can induce cell death. DNA double strand breaks (DSBs) are the most deleterious lesions induced by IR and are dealt with by more or less faithful repair mechanisms such as homologous recombination (HR) or non-homologous end joining (NHEJ). We experimentally investigated radiosensitivity and DSB repair mechanisms in the mouse and human oocyte using in vivo and in vitro models in an integrated perspective. In mouse, oocytes in the ovarian reserve (LD50 < 50mGy) are much more radiosensitive than those in the growing oocytes (LD50 > 8Gy). Radiation-resistant oocytes are able to survive in the long term, can be ovulated and fertilized. Irradiated mice had transient fertility indicating the functionality of the radioresistant oocytes. However, IR exposure alters oocyte quality by increasing the aneuploidy rate in a manner that correlates with increased embryonic lethality. After irradiation, reserve oocytes exclusively use HR with RAD51 loading. In contrast, growing oocytes engage less DNA resection. These use the canonical NHEJ, mandatory for their survival after irradiation. In growing oocytes the presence of 53BP1 is in favour of a non-resecting management of CBDs. The study of mice invalidated for Xlf allowed us to demonstrate the involvement of canonical NHEJ in the radioresistance of growing oocytes in mouse. In human ovaries, using of an organotypic culture system, we showed the higher radioresistance of reserve oocytes compared to mouse ones. The presence of 53BP1 suggests that NHEJ may be involved in this oocyte survival as for growing murine oocytes.Taken together, these data suggest that oocyte quality may be affected after irradiation and that natural conceptions after IR exposure may be at risk of hereditary effects.
La fertilité féminine dépend en partie du nombre et de la qualité des ovocytes. Les cassures double brin de l’ADN (CDBs) sont les lésions les plus délétères induites par les rayonnements ionisants (RI). Elles peuvent conduire à la mort cellulaire ou être prises en charge par des mécanismes de réparation plus ou moins fidèles tels que la recombinaison homologue (RH) ou par jonctions des extrémités non homologues (NHEJ). Nous avons étudié expérimentalement la radiosensibilité ovocytaire et les mécanismes de réparation des CDBs chez la Souris et chez la Femme en utilisant des modèles in vivo et in vitro dans une perspective intégrée. Chez la souris, les ovocytes de la réserve ovarienne (DL50 < 50mGy) sont beaucoup plus radiosensibles que ceux entrés en croissance (DL50 > 8Gy). Les ovocytes radio-résistants sont capables de survivre à long terme, peuvent être ovulés et fécondés. Les souris irradiées conservent une fertilité transitoire témoignant de la fonctionnalité des ovocytes radio-résistants. Cependant, l’exposition aux RI altère la qualité ovocytaire en augmentant le taux d’aneuploïdie de manière corrélée à une augmentation de la mortalité embryonnaire. Après irradiation, les ovocytes de la réserve s’engagent exclusivement dans la RH avec le chargement de RAD51. Au contraire, les ovocytes entrés en croissance engagent moins la résection. Ces derniers utilisent le NHEJ canonique, nécessaire à leur survie après irradiation. Dans les ovocytes en croissance la présence de 53BP1 est en faveur d’une prise en charge non-résective des CDBs. L’étude de souris invalidées pour Xlf nous a permis de démontrer l’implication du NHEJ canonique dans la radiorésistance des ovocytes en croissance chez la souris. Chez la Femme, l’utilisation d’un système de culture organotypique de fragments ovariens nous a permis de démontrer la plus forte radiorésistance des ovocytes de la réserve comparativement à la souris. La présence de 53BP1 suggère que le NHEJ pourrait être impliqué dans cette survie ovocytaire comme pour les ovocytes murins en croissance. L’ensemble de ces données suggèrent que la qualité ovocytaire peut être affectée après irradiation et que les conceptions naturelles après exposition aux RI pourraient être à risque d’effets héréditaires.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04322529 , version 1 (05-12-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04322529 , version 1

Citer

Vincent Puy. Génotoxicité des rayonnements ionisants au cours de l'ovogenèse chez les mammifères. Reproduction sexuée. Université Paris-Saclay, 2021. Français. ⟨NNT : 2021UPASL090⟩. ⟨tel-04322529⟩
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