Mise en évidence de vésicules extracellulaires impliquées dans la biominéralisation de la coquille d’œuf de poule

National audienceLa coquille d’œuf constitue une barrière physique contre les chocs mécaniques et la pénétration microbienne. Son intégrité est cruciale pour permettre le développement harmonieux du poussin et assurer la qualité hygiénique de cet ingrédient de base de la consommation humaine. Dans ce contexte, nous caractérisons différents marqueurs qui influencent l’ultrastructure de la coquille et déterminent sa solidité. La coquille est constituée à 95 % d’une phase minérale de carbonate de calcium (CaCO3, calcite) et à 3,5 % d’une matrice organique principalement constituée de protéines et protéoglycanes. La formation de la coquille résulte d’un processus de biominéralisation contrôlé et extracellulaire dans l’utérus et implique une phase transitoire de carbonate de calcium (ACC). L’ACC correspond à une réserve temporaire de calcium soluble fournissant les ions nécessaires durant la minéralisation rapide. En conditions physiologiques, l’ACC doit être stabilisée, ce qui nous a logiquement conduit au questionnement sur le mécanisme de maintien de cette forme dans le fluide utérin de la poule. Ce travail vise à mettre en évidence le rôle de vésicules extracellulaires qui stabiliseraient et transporteraient cette forme transitoire jusqu’au site de la minéralisation. Dans ce système, des annexines (ANXA1, ANXA2) et une anhydrase carbonique (CA4) fourniraient les ions calciums et bicarbonates nécessaires à la formation du CaCO3 vésiculaire. Pour valider cette hypothèse, différentes techniques ont été mises en place. Dans un premier temps, une analyse d’expression de gènes vésiculaires (pdcd6ip, sdcbp, ywhaz…) nous a permis de démontrer une forte activité vésiculaire dans les segments de l’oviducte responsables de la minéralisation de la coquille. Dans un second temps, nous avons observé de nombreux évènements d’exocytoses au niveau de la membrane plasmique des cellules utérines en microscopie électronique à transmission (MET). A travers une analyse élémentaire (EELS) en MET, nous avons ensuite repéré des vésicules extracellulaires dans le fluide utérin contenant du CaCO3. L’analyse de diffraction réalisée indique que le CaCO3 vésiculaire observé est sous forme amorphe (ACC). Enfin, les protéines impliquées dans ce système de transport vésiculaire du minérale ont été détectées au niveau du tissu utérin (EDIL3, ANXA1, CA4…) et dans la fraction vésiculaire purifiée à partir du fluide utérin (EDIL3, PDCD6IP…) par des techniques d’immunohistochimie et d’immunoblot. Les résultats de cette étude valident pour la première fois l’hypothèse du transport vésiculaire de CaCO3 dans la biominéralisation de la coquille d’œuf. Ces résultats seront ensuite associés à l’analyse des polymorphismes réalisée sur les grands parentaux sélectionnés pour leur qualité de coquille, afin d’identifier les SNPs présents sur les séquences codantes et régulatrices de ces gènes. A terme, ces résultats permettront une sélection d’haplotypes de poules pondeuses aux coquilles renforcées