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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Biologie du Développement et Reproduction

Biologie du Développement & Reproduction

Placenta, Environnement et Programmation des PhénotypeS (PEPPS)

Co-Animation: Pascale Chavatte-Palmer (pascale.chavatte-palmer@inra.fr) et Anne Couturier-Tarrade (anne.couturier-tarrade@inra.fr )

L’équipe PEPPS comprend des personnels des départements « Physiologie animale et systèmes d’élevage (PHASE) » et « Alimentation humaine (AlimH) ». C’est une équipe de 15 personnes avec des compétences en physiologie placentaire, lipidomique, endocrinologie et biologie moléculaire qui développe des approches originales en microscopie et imagerie de la gestation.

Composition : Pascale Chavatte-Palmer (DR2), Andrew Ponter (Prof ENVA), Bénédicte Grimard (Prof ENVA), Delphine Ralliard-Rousseau (CR1), Anne Couturier-Tarrade (CR1), Guenhaël Sanz (CR1), Josiane Aïoun (IE), Michèle Dahirel (AI), Christophe Richard (IE), Audrey Prezelin (AI), Iris Steuckardt (AI), Marie-Christine Aubrière (TR), Valérie Gélin (TR), Emilie Derisoud (1ère année de thèse), Audrey Geeverding (CDD ANR 2ans).

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Nos objectifs

Comprendre et moduler les adaptations de la fonction placentaire en réponse à l’environnement et à l’origine de modifications du phénotype post-natal
L’équipe étudie le rôle du placenta dans l’établissement du phénotype fœtal, post-natal et intergénérationnel en lien avec des perturbations périconceptionnelles et/ou gestationnelles de l’environnement maternel. Selon le type de perturbation, l’objectif est d’identifier la ou les fenêtres de vulnérabilité et de comprendre les phénomènes adaptatifs mis en place, afin de proposer des recommandations nutritionnelles / environnementales pour la mère, mais aussi de déterminer si des biomarqueurs placentaires peuvent être utilisés pour identifier et prédire le phénotype à long terme.

Thématique globale

La vie intra-utérine impose à l’embryon, puis au fœtus, des contraintes spécifiques qui agissent sur l’expression de son potentiel génétique. De ce fait, l’environnement utérin - reflet de divers facteurs environnementaux, tels que la nutrition de la mère, les manipulations embryonnaires ou les stress biotiques et abiotiques que la mère a subis - aura des conséquences à court terme sur le développement, les capacités physiologiques et la santé de son nouveau-né, puis à plus long terme sur celles de celui-ci à l’âge adulte. Ainsi est apparu, chez l’Homme puis chez les animaux, le concept de l’origine développementale de la santé et des maladies ou DOHaD (Developmental Origins of Health and Disease). Ce concept est fondé sur l’existence d’une mémoire des facteurs de cet environnement précoce dont la base moléculaire est l’apposition de marques épigénétiques qui régulent l’expression du génome. Les changements structuraux et fonctionnels des tissus au cours du développement seront, chez l’adulte, à l’origine de la variabilité individuelle et de l’adaptation à de nouveaux stimuli environnementaux. Ils sont capables également d’induire une prédisposition ou résistance à certaines affections.

Le placenta est un organe complexe, apparu avec la viviparité. Il se forme après l’attachement, ou implantation, de l’embryon sur la muqueuse utérine et dérive d’interactions cellulaires et moléculaires complexes entre les tissus utérins et embryonnaires. Chez les mammifères, il existe des formes diverses de placentation mais cet organe assure le même rôle chez toutes les espèces : des fonctions d'échanges nutritionnels, endocrines et immunologiques.

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Thématiques scientifiques

  • Impact de l’exposition maternelle aux nanoparticules diesel ou manufacturées par voie orale ou par inhalation et aux perturbateurs endocriniens sur la fonction placentaire et sur la santé de la descendance jusqu’à la deuxième génération
  • Impact des conditions maternelles (nutrition, age, parité) et postnatales (lactation, nutrition) sur la qualité de l’embryon, le milieu utérin, la fonction placentaire et la santé métabolique et ostéoarticulaire du poulain 
  • Impact de l’obésité ou de l’alimentation hypergrasse sur la fonction placentaire et la santé des descendants et développement de stratégies de mitigation de ces effets 
  • Mise au point de modèles cellulaires de trophoblaste pour évaluer la fonction placentaire in vitro et développer des approches de criblage et explorer les mécanismes mis en jeu
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Expertise

Une (ou des) espèce(s) animale / modèle animal : lapin, équin, ovin et en collaboration: porcin, bovin, rat, souris

Des compétences disciplinaires et techniques :

  • Physiologie:
    • fonction placentaire
    • métabolisme du glucose (IVGTT, OGTT, FSIVGTT, clamps hyperinsulinémiques euglycémiques)
    • fonction cardiovasculaire (tension artérielle, fréquence cardiaque)
  • Manipulation de l’animal: gavage, exposition par inhalation, transferts d’embryons
  • Chirurgie: interventions sur la sphère urogénitale, transfert d’embryons, endoscopie, pose de sondes télémétriques
  • Imagerie in vivo: écho-Doppler 2D et 3D, Cell-vizio, micro-échographie, densitométrie iDXA (plate-forme MIMA2 : http://www.jouy.inra.fr/mima2
  • Histologie: histologie classique, stéréologie, immunodétection
  • Ultrastructure: MET, MEB
  • Expression de gènes: RT-qPCR, analyse du transcriptome en collaboration
  • Lipidologie: profils d’acides gras par chromatographie en phase gazeuse
  • Biologie cellulaire: cultures de cellules souches trophoblastiques
  • Biochimie: endocrinologie par Alphalisa, RIA et Elisa, biochimie clinique

Dispositif de recherche

Les programmes expérimentaux sont conduits en interaction étroite avec l’unité expérimentale de l’INRA UCEA qui entretient les animaux (lapins, ovins) utilisés par l’équipe et avec l’unité expérimentale de l’IFCE à Chamberet (chevaux). La plupart de nos programmes font appel aux ressources et compétences du centre de Jouy en Josas : 

  • Plateaux d’imagerie  in vivo et in vitro de la plateforme MIMA2 (IMDRA, Cell-Vizio et microscopie)
  • Plateaux de transcriptomique et d’histologie de la plate-forme @Bridge
  • Plateau de chirurgie et d’imagerie CIMA

Financements:

  • Effets de l’environnement maternel (nanoparticules, perturbateurs endocriniens) sur la descendance
    • programmes en cours: ANSES ENORPREG, ANR EarlyNanoPathoLung, ANR FEDEXPO
    • programmes terminés en 2017-2018: ANR EPPAP, ANSES BRAINAIRPOLL et ERC E-DOHAD
  • Impact des conditions maternelles et post-natales chez le cheval:
    • programmes en cours: IFCE EPAJ, IFCE FRAGMALIM
  •  Stratégies de mitigation et de correction des effets négatifs de l’environnement maternel au cours de la gestation
    • programme terminé en 2017-2018: IFCE ARGIFOAL
  •  Mise au point de modèles cellulaires de trophoblaste
    • Financements internes INRA  AlimH et PHASE

Partenaires

Régionaux:

  • INRA: GABI, NBO, PNCA
  • INSERM 1139 (Paris)
  • IMRB U955 (Créteil)
  • Plate-forme d’imagerie du petit animal PIPA, Hôpital Cochin, Paris
  • Hôpital Trousseau (pédiatrie), Hôpital Tenon (Biologie de la reproduction), HEGP (Biochimie) (Paris)
  • Fondation PremUp

Nationaux

  • INRA GenPhyse (Toulouse)
  • IFCE (Chamberet)
  • ANSES (Fougères)
  • IMRB-U955 (Créteil)
  • INSERM, INRA, INRS, U. de Lorraine et maternité (Nancy)
  • INSERM U292 (Grenoble)
  • UMR 7263 IMBE (Marseille)

Internationaux

  • Europe: Ecole vétérinaire de Liège (Belgique), ETH, Zürich (Suisse), RIVM, Bilthoven (Pays-Bas), HBRU (Luxembourg), EMPA (Suisse)
  • Etats-Unis: Texas A&M

Appartenances 

COST action Cellfit (CA 16119), (http://cost-cellfit.eu/)

International Embryo Technology Society (IETS, http://www.iets.org) - Pascale Chavatte-Palmer est présidente

International Federation of Placenta Associations IFPA (http://www.ifpafederation.org)- Pascale Chavatte-Palmer est dans le comité de pilotage

European Placenta Group (http://www.eupg.org.uk) - Pascale Chavatte-Palmer est chairwoman

Société francophone de la DOHaD SF-DOHaD (http://www.sf-dohad.fr) – Pascale Chavatte-Palmer membre fondatrice, Anne Couturier-Tarrade membre du bureau

Publications récentes (2014-2019)

Sedentary behavior, physical inactivity and body composition in relation to idiopathic infertility among men and women. Dupont, C., Faure, C., Daoud, F., Gautier, B., Czerichow, S., Levy, R., and the ALIFERT Collaborative Group dont Chavatte-Palmer, P., 2019. Basic Clin Androl, doi: 10.1186/s12610-019-0090-x

Differentiation of derived rabbit trophoblast stem cells under fluid shear stress to mimic the trophoblastic barrier. Sanz, G., Daniel, N., Aubriere, M-C., Archilla, C, Jouneau, L., Jaszcyszyn, Y., Duranthon, V., Chavatte-Palmer, P., Jouneau, A. BBA Gen Subjects, 2019, 1863 (10): 1608-1618

Effects of first-generation in utero exposure to diesel engine exhaust on second-generation placental function, fatty acid profiles and fœtal metabolism in rabbits: preliminary results. Rousseau-Ralliard, D, Valentino, S.A, Aubriere, M-C, Dahirel, M, Lallemand, M-S, Archilla, C, Jouneau, L., Fournier, N, Richard, C, Aioun, J, Vitorino Carbalho, A, Lecardonnel, J, Slama, R, Duranthon, V, Cassee, F.R, Chavatte-Palmer, P, Couturier-Tarrade, A. Sci Rep, 2019, 9 (1): 9710

Female ponderale index at birth and idiopathic infertility. Dupont, C, Hulot, A, Jaffrezic, F, Faure, C, Czernichow, S, Di Clemente, N, Racine, C, Chavatte-Palmer, P, Lévy, R, AlifertGroup. J Dev Orig Health Dis, 2019, in press, doi: 10.1017/S2040174419000394

Bovine scavenger receptor class A (SR-A) exhibit specific patterns of regulation in the endometrium during the oestrous cycle and early pregnancy. Vitorino Carvalho, C, Eozenou, C, Richard, C, Forde, N, Healey, G.D, Giraud-Deville, C, Mansouri-Attia, N, Lonergan, P, Sheldon, I.M, Sandra, O. Reprod Fertil Dev, 2019, 31 (6): 1078-1090 

Effect of Maternal Obesity and Preconceptional Weight Loss on Male and Female Offspring Metabolism and Olfactory Performance in Mice. Panchenko, P, Lacroix, M.-C, Jouin, M, Voisin, S, Badonnel, K, Lemaire, M, Meunier, N, Safi-Stibler, S, Persuy, M.-A, Jouneau, L, Durieux, D, Lecoutre, S, Jammes, H, Ralliard-Rousseau, D, Breton, C, Junien, C, Baly, C, Gabory, A. Nutrients, 2019, 11 (5), pii E948

Effects of dietary arginine supplementation in pregnant mares on maternal metabolism, placental structure and function and foal growth. Robles, M, Couturier-Tarrade, A, Derisoud, E, Geeverding, A, Dubois, C, Dahirel, M, Aioun, J, Prezelin, A, Calvez, J, Richard, C, Wimel, L, Chavatte-Palmer, P. Sci Rep, 2019, 9 (1), 6461  

Repeated gestational exposure to diesel engine exhaust affects the fetal olfactory system and alters olfactory-based behavior in rabbit offspring. Bernal-Meléndez E, Lacroix M-C, Bouillaud P, Callebert J, Olivier B, Persuy M-A, Durieux D, Rousseau-Ralliard D, Aioun J, Cassee F, Couturier-Tarrade A, Valentino S, Chavatte-Palmer P, Schroeder H, Baly C. Particle and Fibre Toxicology, 2019, 16: 5, 17 pages. 

Impact of exposure to diesel exhaust during pregnancy on mammary gland development and milk composition in the rabbit. Hue-Beauvais C, Aujean E, Miranda G, Ralliard-Rousseau D, Valentino S, Brun N, Ladebese S, Péchoux C, Chavatte-Palmer P, Charlier M.  Plos One, 2019, 14 (2): e0212132, 1-18.  

A short periconceptional exposure to maternal type-1 diabetes is sufficient to disrupt the feto-placental phenotype in a rabbit model.  Rousseau-Ralliard D, Couturier-Tarrade A, Thieme R, Brat R, Rolland A, Boileau P, Aubrière MC, Daniel N, Dahirel M, Derisoud E, Fournier N, Schindler M, Duranthon V, Fischer B, Santos AN, Chavatte-Palmer P. Mol Cell Endocrinol, 2019, 480: 42-53. 

Review: Epigenetics, developmental programming and nutrition in herbivores.  Chavatte-Palmer P, Velazquez MA, Jammes H, Duranthon V. Animal, 2018, 12 (S2): s363-s371.

Impact of a gestational exposure to diesel exhaust on offspring gonadal development: experimental study in the rabbit. Bourdon M, Torres-Rovira L, Monniaux D, Faure C, Levy R, Tarrade A, Rousseau-Ralliard D, Chavatte-Palmer P, Jolivet G, J. Dev Orig Health Dis, 2018, 9 (5): 519-529. 

Placental function and structure at term is altered in broodmares fed with cereals from mid-gestation.  Robles M, Peugnet P, Dubois C, Piumi F, Jouneau L, Bouchez O, Aubrière MC, Dahirel M, Aioun J, Wimel L, Couturier-Tarrade A, Chavatte-Palmer P. Placenta, 2018, 64: 44-52. 

Long term effects of ART: What do animals tell us? Duranthon V, Chavatte-Palmer P. Mol Reprod Dev, 2018, 85 (4): 348-368.

Review shows that maternal obesity induces serious adverse neonatal effects and is associated with childhood obesity in their offspring. Mitanchez D, Chavatte-Palmer P. Acta Paediatr, 2018, 107 (7): 1156-1165. 

Maternal obesity increases insulin resistance, low-grade inflammation and osteochondrosis lesions in foals and yearlings until 18 months of age.  Robles M, Nouveau E, Gautier C, Mendoza L, Dubois C, Dahirel M, Lagofun B, Aubrière MC, Lejeune JP, Caudron I, Guenon I, Viguié C, Wimel L, Bouraima-Lelong H, Serteyn D, Couturier-Tarrade A, Chavatte-Palmer P. PLoS One, 2018, 13 (1): e0190309. 

Maternal parity affects placental development, growth and metabolism of foals until 1 year and a half.  Robles M, Dubois C, Gautier C, Dahirel M, Guenon I, Bouraima-Lelong H, Viguié C, Wimel L, Couturier-Tarrade A, Chavatte-Palmer P. Theriogenology, 2018, 108: 321-330.

Placental structure and function in different breeds in horses.  Robles M, Peugnet PM, Valentino SA, Dubois C, Dahirel M, Aubrière MC, Reigner F, Serteyn D, Wimel L, Tarrade A, Chavatte-Palmer P. Theriogenology, 2018, 108: 136-145. 

Impact of equine assisted reproductive technologies (standard embryo transfer or intracytoplasmic sperm injection (ICSI) with in vitro culture and embryo transfer) on placenta and foal morphometry and placental gene expression. Valenzuela OA, Couturier-Tarrade A, Choi YH, Aubrière MC, Ritthaler J, Chavatte-Palmer P, Hinrichs K. Reprod Fertil Dev, 2018, 30 (2): 371-379.

Placental alterations in structure and function in intra-uterine growth-retarded horses.  Robles M, Peugnet PM, Valentino SA, Dubois C, Dahirel M, Aubrière MC, Reigner F, Serteyn D, Wimel L, Couturier-Tarrade A, Chavatte-Palmer P. Equine Vet J, 2018, 50 (3): 405-414.

Contribution of Large Animals to Translational Research on Prenatal Programming of Obesity and Associated Diseases. Gonzalez-Bulnes A, Chavatte-Palmer P. Curr Pharm Biotechnol, 2017, 18 (7): 541-551. 

Effect of maternal obesity on birthweight and neonatal fat mass: A prospective clinical trial. Mitanchez D, Jacqueminet S, Nizard J, Tanguy ML, Ciangura C, Lacorte JM, De Carne C, Foix L'Hélias L, Chavatte-Palmer P, Charles MA, Dommergues M. PLoS One, 2017, 12 (7): e0181307.

Maternal Nutrition during Pregnancy Affects Testicular and Bone Development, Glucose Metabolism and Response to Overnutrition in Weaned Horses Up to Two Years.  Robles M, Gautier C, Mendoza L, Peugnet P, Dubois C, Dahirel M, Lejeune JP, Caudron I, Guenon I, Camous S, Tarrade A, Wimel L, Serteyn D, Bouraima-Lelong H, Chavatte-Palmer P. PLoS One, 2017, 12 (1): e0169295. 

Non-invasive evaluation of placental blood flow: lessons from animal models. Mourier E, Tarrade A, Duan J, Richard C, Bertholdt C, Beaumont M, Morel O, Chavatte-Palmer P. Reproduction, 2017, 153 (3): R85-R96. 

Altered DNA methylation associated with an abnormal liver phenotype in a cattle model with a high incidence of perinatal pathologies. Kiefer H, Jouneau L, Campion É, Rousseau-Ralliard D, Larcher T, Martin-Magniette ML, Balzergue S, Ledevin M, Prézelin A, Chavatte-Palmer PHeyman Y, Richard C, Le Bourhis D, Renard JP, Jammes H. Sci Rep, 2016, 6: 38869. 

Maternal exposure to diluted diesel engine exhaust alters placental function and induces intergenerational effects in rabbits.  Valentino SA, Tarrade A, Aioun J, Mourier E, Richard C, Dahirel M, Rousseau-Ralliard D, Fournier N, Aubrière MC, Lallemand MS, Camous S, Guinot M, Charlier M, Aujean E, Al Adhami H, Fokkens PH, Agier L, Boere JA, Cassee FR, Slama R, Chavatte-Palmer P. Part Fibre Toxicol, 2016,  13 (1): 39. 

Diet before and during Pregnancy and Offspring Health: The Importance of Animal Models and What Can Be Learned from Them.  Chavatte-Palmer P, Tarrade A, Rousseau-Ralliard D. Int J Environ Res Public Health, 2016, 13 (6), pii: E586. 

Placentation in different mammalian species.  Chavatte-Palmer P, Tarrade A. Ann Endocrinol (Paris), 2016, 77 (2): 67-74. 

Management of the pregnant mare and long-term consequences on the offspring.  Peugnet P, Robles M, Wimel L, Tarrade A, Chavatte-Palmer P. Theriogenology, 2016, 86 (1): 99-109. 

[Impact of maternal obesity and diabetes on placental function].  Gabory A, Chavatte-Palmer P, Vambergue A, Tarrade A. Med Sci (Paris), 2016, 32 (1): 66-73. 

[DOHaD and pre- or peri-conceptional programming].  Chavatte-Palmer P, Vialard F, Tarrade A, Dupont C, Duranthon V, Lévy R. Med Sci (Paris), 2016, 32 (1): 57-65. 

Breeding animals for quality products: not only genetics.  Chavatte-Palmer P, Tarrade A, Kiefer H, Duranthon V, Jammes H. Reprod Fertil Dev, 2016, 28 (1-2): 94-111. 

Discriminative imaging of maternal and fetal blood flow within the placenta using ultrafast ultrasound. Osmanski BF, Lecarpentier E, Montaldo G, Tsatsaris V, Chavatte-Palmer P, Tanter M. Sci Rep, 2015, 5: 13394. 

In Vivo Evaluation of Cervical Stiffness Evolution during Induced Ripening Using Shear Wave Elastography, Histology and 2 Photon Excitation Microscopy: Insight from an Animal Model. Peralta L, Mourier E, Richard C, Charpigny G, Larcher T, Aït-Belkacem D, Balla NK, Brasselet S, Tanter M, Muller M, Chavatte-Palmer P. PLoS One, 2015, 10 (8): e0133377. 

A perspective on the developmental toxicity of inhaled nanoparticles. Hougaard KS, Campagnolo L, Chavatte-Palmer P, Tarrade A, Rousseau-Ralliard D, Valentino S, Park MV, de Jong WH, Wolterink G, Piersma AH, Ross BL, Hutchison GR, Hansen JS, Vogel U, Jackson P, Slama R, Pietroiusti A, Cassee FR. Reprod Toxicol, 2015, 56: 118-140. 

Milk from dams fed an obesogenic diet combined with a high-fat/high-sugar diet induces long-term abnormal mammary gland development in the rabbit. Hue-Beauvais C, Koch E, Chavatte-Palmer P, Galio L, Chat S, Letheule M, Rousseau-Ralliard D, Jaffrezic F, Laloë D, Aujean E, Révillion F, Lhotellier V, Gertler A, Devinoy E, Charlier M. J Anim Sci, 2015, 93 (4): 1641-1655.

Effects of moderate amounts of barley in late pregnancy on growth, glucose metabolism and osteoarticular status of pre-weaning horses.  Peugnet P, Robles M, Mendoza L, Wimel L, Dubois C, Dahirel M, Guillaume D, Camous S, Berthelot V, Toquet MP, Richard E, Sandersen C, Chaffaux S, Lejeune JP, Tarrade A, Serteyn D, Chavatte-Palmer P. PLoS One, 2015, 10 (4): e0122596. Erratum in: PLoS One. 2016 Dec 2; 11(12 ):e0167604.

Transcervical collection of bovine embryos up to Day 21: an 8-year overview.  Richard C, Hue I, Gelin V, Neveux A, Campion E, Degrelle SA, Heyman Y, Chavatte-Palmer P. Theriogenology, 2015, 83 (7): 1101-1109. 

Are semen parameters related to birth weight? Faure C, Dupont C, Chavatte-Palmer P, Gautier B, Levy R, ALIFERT Collaborative Group. Fertil Steril, 2015, 103 (1): 6-10. 

[Placental 3D Doppler angiography: current and upcoming applications]. Duan J, Perdriolle-Galet E, Chabot-Lecoanet AC, Callec R, Beaumont M, Chavatte-Palmer P, Tsatsaris V, Morel O. J Gynecol Obstet Biol Reprod (Paris), 2015, 44 (2): 107-118. Review. French.

UCP1 is present in porcine adipose tissue and is responsive to postnatal leptin. Mostyn A, Attig L, Larcher T, Dou S, Chavatte-Palmer P, Boukthir M, Gertler A, Djiane J, E Symonds M, Abdennebi-Najar L. J Endocrinol, 2014, 223 (1): M31-38.  

Enhanced or reduced fetal growth induced by embryo transfer into smaller or larger breeds alters post-natal growth and metabolism in pre-weaning horses.  Peugnet P, Wimel L, Duchamp G, Sandersen C, Camous S, Guillaume D, Dahirel M, Dubois C, Jouneau L, Reigner F, Berthelot V, Chaffaux S, Tarrade A, Serteyn D, Chavatte-Palmer P. PLoS One, 2014, 9 (7): e102044. 

Impact of maternal hyperlipidic hypercholesterolaemic diet on male reproductive organs and testosterone concentration in rabbits.Dupont C, Ralliard-Rousseau D, Tarrade A, Faure C, Dahirel M, Sion B, Brugnon F, Levy R, Chavatte-Palmer P. J Dev Orig Health Dis, 2014, 5 (3): 183-188. 

Maternal high-fat diet induces follicular atresia but does not affect fertility in adult rabbit offspring.  Léveillé P, Tarrade A, Dupont C, Larcher T, Dahirel M, Poumerol E, Cordier AG, Picone O, Mandon-Pepin B, Jolivet G, Lévy R, Chavatte-Palmer P. J Dev Orig Health Dis, 2014, 5 (2): 88-97. 

Analysis of placental vascularization in a pharmacological rabbit model of IUGR induced by L-NAME, a nitric oxide synthase inhibitor.  Tarrade A, Lecarpentier E, Gil S, Morel O, Zahr N, Dahirel M, Tsatsaris V, Chavatte-Palmer P. Placenta, 2014, 35 (4): 254-259. 

Are superoxide dismutase 2 and nitric oxide synthase polymorphisms associated with idiopathic infertility? Faure C, Leveille P, Dupont C, Julia C, Chavatte-Palmer P, Alifert Group, Sutton A, Levy R. Antioxid Redox Signal, 2014, 21 (4): 565-569.