Dynamique et contrôle des populations de cellules germinales femelles : comprendre le vieillissement à travers des modèles de dynamique des populations – OVOPAUSE

La fonction reproductive chez la femelle est dépendante d’une production massive de cellules germinales spécialisées, les “ovocytes”. Chez la femme, comme chez la plupart des espèces de mammifères, le stock d'ovocytes s'établit en période périnatale et ne cesse de diminuer tout au long de la vie, entraînant son épuisement à la ménopause et l'arrêt de la fonction reproductive. Les ovocytes sont entourés de couches de cellules somatiques de la granulosa pour former des follicules ovariens. Différentes populations de follicules co-existent dans l’ovaire: les follicules primordiaux, quiescents, qui constituent le stock de follicules disponibles pour la reproduction, et les follicules en croissance. Régulièrement et jusqu’à épuisement, des follicules primordiaux sont recrutés dans le pool de follicules en croissance, selon une dynamique étroitement régulée aboutissant soit à leur maturation finale pour l’ovulation, soit à leur dégénérescence par un processus physiologique. L’ovulation requiert une coordination fine entre le recrutement d’un nombre adéquat de follicules primordiaux et la maturation d’un nombre suffisant de follicules.
L'épuisement accéléré des follicules primordiaux est une cause d'insuffisance ovarienne prématurée. L’altération de la croissance folliculaire conduit également à des troubles de la fertilité. Contrôler la distribution des populations de follicules primordiaux et de follicules en croissance, par le recrutement et la maturation des follicules est un enjeu crucial pour la fertilité, qui est actuellement au cœur des technologies de procréation assistée.
L'objectif d'OVOPAUSE est d’établir 1/dans quelle mesure les follicules primordiaux et les follicules en croissance établissent un dialogue contrôlé, notamment via des signaux hormonaux et des facteurs de croissance pour assurer l’ovulation tout au long de la vie reproductive; 2/ de quantifier les dynamiques et les interactions non linéaires mises en jeu au sein de ces populations de follicules ; 3/ de suivre la déplétion du stock de cellules germinales avec l’âge, que ce soit avant la puberté ou au cours de la vie reproductive.
La distribution de la population de follicules sera déterminée à l'aide d'approches d'imagerie innovantes et d'analyses basées sur l'intelligence artificielle, à différents âges et stades de la vie reproductive chez la souris et le poisson médaka, deux modèles animaux pertinents en biologie de la reproduction. Ces modèles nous permettront de faire des analyses dans un contexte physiologique et, après manipulation, dans un contexte où le dialogue inter-folliculaire est perturbé. En utilisant des modèles de dynamique des populations, nous construirons un cadre de modélisation intégratif pour formuler et étudier le rôle des régulations sur la dynamique des follicules. Nous avons l'intention de reproduire fidèlement la distribution en taille et en maturation des follicules, de manière quantitative et dynamique. Les procédures d'estimation statistique dévoileront les régulations sous-tendant la gestion de la population de follicules tout au long de la vie reproductive. Une étude approfondie de sensibilité des paramètres nous permettra de proposer des leviers d'action potentiels sur la gestion de la réserve ovarienne. Nous étudierons en particulier des scénarios de préservation du stock de follicules ovariens, d’importance cruciale en oncofertilité, ou de l’excès de follicules en croissances rencontré dans le syndrome des ovaires polykystiques.