Impact of loss-function of the HACD1 gene on gestation and lactation in mice
Impact de la perte de fonction du gène HACD1 sur la gestation et la lactation de la souris
Abstract
Congenital myopathy linked to the HACD1 gene is a rare disease affecting few human families around the world, as well as a line of Labradors retrievers. Mutation of the HACD1 gene disrupts the elongation cycle of very long-chain fatty acids. Mutant mice for the Hacd1 gene (Hacd1-KO) exhibit a mitochondrial function defect in muscle fibres, resulting in weakness during exercise and resistance to weight gain due to an increased energy expenditure at cellular level. Gestation and lactation are highly energy-demanding physiological mechanisms for females. In addition, very long-chain fatty acids are part of the lipid composition of milk and play an important role in the development of the newborn. The aim of this study was to analyze the consequences of Hacd1 loss of function in Hacd1-KO mice during both gestation and lactation. With three study groups (Hacd1-KO females and wild type (WT) males, WT females and Hacd1-KO males and then WT females and males), we were able to demonstrate that Hacd1-KO females manage to complete gestation and lactation without losing weight, and to bring their pups to weaning despite a slight weight deficit in Hacd1-KO compared to WT pups. We were also able to observe a difference in weight between Hacd1 heterozygous and WT mice for the Hacd1 gene mutation, suggesting an intermediate metabolic phenotype in heterozygotes. There was no difference in litter size between the three groups, so fertility did not appear to be affected by Hacd1 gene mutation. Similarly, no difference in milk composition was observed in Hacd1-KO females, suggesting that HACD1 has little role in milk fatty acids elongation.
La myopathie congénitale liée au gène HACD1 est une maladie rare touchant quelques familles humaines à travers le monde ainsi qu'une lignée de Labradors retrievers. La mutation du gène HACD1 perturbe le cycle d'élongation des acides gras à très longue chaîne. Il a été démontré chez des souris mutantes pour le gène Hacd1 (Hacd1-KO) un défaut de fonctionnement mitochondrial dans les fibres musculaires, à l'origine d'une faiblesse à l'effort et d'une résistance à la prise de poids par excès de dépense énergétique à l'échelle cellulaire. La gestation et la lactation sont des mécanismes physiologiques demandant aux femelles des besoins métaboliques accrus. De plus, les acides gras à très longue chaîne font partie de la composition des lipides présents dans le lait et ont un rôle important dans le développement du nouveau-né. Le but de ce travail était d'analyser les conséquences de la mutation du gène Hacd1 chez des souris Hacd1-KO à la fois au cours de la gestation et de la lactation. Avec trois groupes d'études (femelles Hacd1-KO et mâle wild type (WT), femelles WT et mâles Hacd1-KO puis femelles et mâles WT) nous avons pu mettre en évidence que les femelles Hacd1-KO réussissent à mener à bien la gestation et la lactation, sans perdre de poids, et à amener leurs petits jusqu'au sevrage malgré un léger déficit pondéral chez les souriceaux issus de mère Hacd1-KO par rapport à ceux issus de mère WT. Nous avons aussi pu observer une différence de poids entre les souriceaux hétérozygotes et les souriceaux WT pour la mutation du gène Hacd1, laissant suspecter l'existence d'un phénotype intermédiaire de la myopathie sur le plan métabolique. Aucune différence n'a été observée dans la taille des portées des trois groupes, la fertilité ne semblait donc pas altérée par la mutation du gène Hacd1. De même, aucune différence dans la composition du lait n'a été mise en évidence chez les femelles Hacd1-KO laissant supposer qu'HACD1 a peu de rôle dans l'élongation des acides gras du lait.
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