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Une méthode non invasive

Dans la glande mammaire, le processus de lactation est dirigé par des régulations d’expression de gènes (Bionaz et al., 2012). L’étude de la fonction de lactation requiert de récolter du matériel biologique. La méthode classique de collecte de tissu mammaire correspond à une intervention chirurgicale par biopsie qui ne permet pas un échantillonnage simple et répété, sans endommager le tissu mammaire. En revanche, le lait contient des cellules épithéliales mammaires (CEM) dont plus de 60% sont vivantes. Ces CEM sont progressivement exfoliées de l'épithélium au cours de la lactation (Boutinaud et Jammes, 2002). Nous avons développé une méthode d’isolement des CEM à partir du lait par séparation immuno-magnétique (Boutinaud et al., 2008) qui permet une collecte non-invasive de matériel cellulaire mammaire. Nous avons synthétisé l’ensemble des résultats obtenus dans notre laboratoire et par d’autres équipes afin de préciser le champ d’application de notre méthode ainsi que ses limites.

Des ARN mammaires pour étudier les mécanismes physiologiques de la lactation

Nous avons montré que les variations de transcrits dans les CEM du lait suite à l’application de différents traitements/facteurs d’élevage (monotraite, restriction alimentaire, avancement de la lactation ou inhibition de la prolactine) sont cohérentes entre différentes études réalisées chez diverses espèces (vache, chèvre and Zebu notamment). De plus, les variations de transcrits mammaires et les variations de production et composition du lait dans ces essais sont cohérentes. Enfin, les variations d’expression de transcrits impliqués dans la synthèse du lait en réponse à un facteur (la monotraite) ont été similaires dans les CEM isolées du lait et dans le tissu prélevé par biopsie mammaire. Tous ces résultats montrent la pertinence d’utiliser les CEM isolées du lait pour analyser l’expression des gènes de la glande mammaire. Néanmoins, les transcrits extraits des CEM sont particulièrement sensibles à la dégradation du fait de la nature « exfoliée » de ces cellules. Toutefois, lorsque la qualité des ARN est conservée, les CEM isolées à partir de lait sont une source pertinente et non invasive d'ARN mammaires qui peut être utilisée pour étudier les mécanismes physiologiques par lesquels les facteurs d’élevage (monotraite, alimentation, statut endocrinien, photopériode, stade de lactation) modulent la production et la composition du lait.

Le taux d’exfoliation des CEM, un facteur majeur de régulation de la production de lait ?

La méthode d’isolement des CEM à partir du lait représente une approche prometteuse pour mieux comprendre l’implication des microARN dans le processus de lactation et également dans les régulations de la défense immunitaire dans la mamelle. D’autres méthodes non invasives d’obtention d’ARN mammaires ont été développées telle que l’analyse des ARN de la matière grasse du lait (Brenaut et al., 2012). Néanmoins, l’approche par purification des CEM du lait présente l’avantage de pouvoir déterminer aussi le taux d’exfoliation des CEM provenant du tissu mammaire. Ce taux d’exfoliation serait un indicateur de l’évolution du nombre de CEM dans la glande mammaire, qui, avec l’activité de synthèse des CEM, est un facteur majeur de régulation de la production de lait (synthèse Herve et al., 2015).

=> Boutinaud M, L. Herve, V. Lollivier 2015. Mammary epithelial cells isolated from milk are a valuable non-invasive source of mammary transcripts. Front.Genet.6:323. [DOI]
Revue classée dans le 1er quartile d’après le producteur d'indicateur bibliométrique SCImago (Scopus/Elsevier).

Références bibliographiques

• Bionaz, M., Periasamy, K., Rodriguez-Zas, S.L., Hurley, W.L., Loor, J.J. (2012). A novel dynamic impact approach (dia) for functional analysis of time-course omics studies: validation using the bovine mammary transcriptome. PLoS One 7(3), e32455. [DOI]
• Brenaut, P., Bangera, R., Bevilacqua, C., Rebours, E., Cebo, C., Martin, P. (2012). Validation of RNA isolated from milk fat globules to profile mammary epithelial cell expression during lactation and transcriptional response to a bacterial infection. J. Dairy Sci. 95(10), 6130–6144. [DOI]
• Boutinaud, M, Jammes, H. (2002). Potential uses of milk epithelial cells : a review. Reprod. Nutr. Dev. 42(2), 133-47. [DOI]
• Boutinaud, M., Ben Chedly, M.H., Delamaire, E., Guinard-Flament, J. (2008). Milking and feed restriction regulate transcripts of mammary epithelial cells purified from milk. J. Dairy Sci. 91(3), 988-98. [DOI]
• Herve, L., Quesnel, H., Lollivier, V., Boutinaud M. (2016). Regulation of cell number in the mammary gland by controlling the exfoliation process in milk in ruminants. J Dairy Sci. 99 (1), 854-863. [DOI]