Study of the biological and genetic determinism of biomarkers associated with the dynamics of body energy reserves in sheep

La dynamique des réserves énergétiques corporelles (DRC) stockées sous forme de tissus adipeux, alternance de périodes de mobilisation (MRC) et d'accrétion (ARC) des RC, est un mécanisme biologique crucial pour la résilience métabolique des ruminants, leur permettant de s'adapter aux déficits énergétiques. La recherche de proxies pour la DRC présente un grand intérêt pour l'amélioration génétique de cette aptitude. Dans le cadre de cette thèse, les objectifs étaient i) de mieux comprendre la variabilité phénotypique des biomarqueurs plasmatiques clés associés aux RC, ii) d'étudier le déterminisme génétique des biomarqueurs, et iii) d'évaluer le potentiel de ces biomarqueurs pour évaluer la résilience métabolique. Pour atteindre ces objectifs, des brebis allaitantes primipares et multipares, élevées dans deux systèmes d'élevage (SE) contrastés (bergerie vs extensif) ont été suivies de manière longitudinale sur plusieurs cycles de production. Les concentrations des biomarqueurs plasmatiques : acides gras non estérifiés (AGNE), β-hydroxybutyrate (BHB), triiodothyronine (T3) et insuline (INS), ainsi que des caractéristiques de l'état corporel, dont la note d'état corporel (NEC), ont été mesurées à cinq stades physiologiques (StPhy) : lutte, mi-gestation (G), avant et après la mise-bas et sevrage (S).La caractérisation de la DRC a montré que la MRC intervient de la G au S, tandis que l’ARC se produit du S à la G quel que soit le SE, la parité (Par), la taille de portée et la cohorte, ce qui suggère que la DRC chez les ovins est fortement influencée par les StPhy, et dans une moindre mesure par des facteurs environnementaux. Cependant, les concentrations des biomarqueurs plasmatiques varient entre les SE en fonction du StPhy et de la Par. Une analyse de clustering a mis en évidence une variabilité individuelle dans les trajectoires des biomarqueurs plasmatiques. Deux à trois trajectoires ont été identifiées pour chaque biomarqueur en fonction du SE et/ou de la Par. La plupart des trajectoires montrent des augmentations transitoires des concentrations de biomarqueurs pendant la MRC, suivies de baisses. Ces trajectoires diffèrent principalement par les concentrations atteintes et/ou le StPhy auquel les pics sont observés. Une répétabilité entre les cycles a été observée pour les clusters majoritaires. Une plus grande variabilité individuelle dans les concentrations de biomarqueurs est observée autour de la mise-bas. Les analyses génétiques ont montré que les concentrations des biomarqueurs sont héritables (AGNE : 0,08 à 0,16 ; BHB : 0,07 à 0,12 ; T3 : 0,09 à 0,33 ; INS : 0,04 à 0,16). Les corrélations génétiques pour chaque biomarqueur variaient entre PhySt (0,19 à 0,95). La plupart des corrélations génétiques entre les biomarqueurs sont faibles à modérées, mais les variations de T3 semblent fortement corrélées aux variations d’AGNE, BHB et INS pendant l’ARC. Une étude d'association génomique a permis d’identifier des SNP significatifs sur les chromosomes 6, 11 et 25 pour les AGNE, le BHB, la T3 et l'INS. Enfin, une approche intégrative a permis d'élaborer un critère composite individuel pour la résilience métabolique, en tenant compte de l'écart par rapport aux seuils physiologiques optimaux et de l'atypicité multivariée, en combinant la NEC, les AGNE et la T3. Le score de résilience ainsi obtenu permet de classer les brebis en trois catégories : les moins résilientes (17 %), les intermédiaires (68 %) et les plus résilientes (15 %). Les brebis peu résilientes présentent une forte augmentation des AGNE et une perte de NEC pendant la MRC, tandis que les brebis très résilientes maintiennent des trajectoires stables.En conclusion, les résultats confirment l’intérêt des biomarqueurs clés des RC pour mieux évaluer la résilience métabolique chez les ovins, en combinaison avec l’état corporel, et qu’ils pourraient être utilisés en sélection génétique avec une procédure adaptée de phénotypage afin d'améliorer cette résilience.