L'ovotestis chez le goujon (G. gobio): occurrence environnementale et approche in vitro des mécanismes cellulaires et moléculaires

(eng) Feminization of the reproductive tract of teleost fish is an environmental problematic impacting population of fish living downstream sewage treatment plants (STP). Indeed, treated wastewaters contain a number of diverse man-made molecules which can mimic the effects of the endogenous estrogen, 17ß-estradiol. Deleterious effects provoked by exposure to "xenoestrogens" are diverse and can lead to a feminization of the male reproductive tract. This disturbance is commonly called "ovotestis" and is described as the presence of oocyte(s) within a functional testis. Within the framework of the present thesis, we engaged the understanding of ovotestis development through 2 approaches. The first was an environmental approach. Campaigns of fish sampling were led downstream STP of Walloon Region in order to estimate the impact of wastewater refusals on wild populations of gudgeon (Gobio gobio L.). In parallel, an assessment of the estrogenicity of effluents was evaluated through MCF-7 assay to determine the consistency between effects observed through the monitoring of common fish biomarkers of estrogenicity to the real estrogenicity released into water. Results of this environmental approach showed a moderate impact on gudgeon population caught in Walloon Region. In the second approach, we based our research on an original hypothesis to understand molecular and cellular mechanisms of oocyte development within the testis when teleost are subjected to xenoestrogens. This approach used an in vitro culture of testis pieces of gudgeon exposed to the most potent xenoestrogen found in the environment, the ethinylestradiol (EE2). The analyzed parameters were the apoptosis, cell proliferation, sex steroids, as well as 2 genes involved in the apoptosis pathway, Bcl-2 and Caspase 3. The analysis revealed that the spermatogenesis was disrupted when the gudgeon testis was exposed to EE2 (0,1 and 0,01 µg/L). Indeed, an inhibition of the apoptosis was observed for the benefit of a cell proliferation in an estrogenic environment detected by the increase production of 17 ß-estradiol in the tissue culture medium. Finally, we demonstrated an over-expression of Bcl-2 and Caspase 3 at concentration of 0,1µg/L in EE2. In conclusion, we can assert that xenoestrogens present at environmental concentrations is able to disrupt the reproductive tract of male gudgeon. Nevertheless, the provoked effects are, in Walloon Region, moderated. Furthermore, a hypothesis involving the balance between apoptosis and cell proliferation could be the basis of oocyte development within the testis subjected to EE2.

(fre) La féminisation du système reproducteur des téléostéens est une problématique environnementale touchant les populations de poisson vivants en aval des stations d'épuration. En effet, les rejets provenant des stations de traitement des eaux usées contiennent encore un certain nombre de molécules pouvant mimer les effets des estrogènes endogènes. Les effets induits par une exposition aux "xénoestrogènes" sont divers et peuvent notamment provoquer une féminisation du système reproducteur mâle qui se traduit par la présence d'ovocyte(s) au sein d'un tissu testiculaire fonctionnel (ovotestis). Dans le cadre de la thèse de doctorat, nous nous sommes intéressés à la formation de l'ovotestis à travers 2 approches. La première est une approche environnementale. Des campagnes d'échantillonnage ont été menées en aval de stations d'épuration en Région wallonne afin d'estimer l'impact des rejets sur des populations sauvages de goujons (Gobio gobio L.). D'autre part, une évaluation de l'estrogénicité de l'effluent, nous a permis de déterminer la consistance entre l'apport chronique en composés estrogéniques dans la rivière et l'impact réel sur les organismes vivants en aval de ces stations. Les résultats de cette approche, nous ont montré un impact modéré sur les populations de goujons vivants en aval des stations d'épuration étudiées. Dans une deuxième approche, nous nous sommes basés sur une hypothèse originale afin d'aborder les mécanismes moléculaires et cellulaires de la formation de l'ovocyte au sein du testicule, lorsqu'un téléostéen est soumis à un xénoestrogène puissant. Cette approche s'est appuyée sur une culture in vitro de testicule de goujons exposés à l'éthinylestradiol (EE2). Les paramètres analysés ont été l'apoptose, la prolifération cellulaire, les stéroïdes sexuelles ainsi que 2 gènes intervenant dans la voie apoptotique, Bcl-2 et Caspase 3. L'analyse a révélé que la spermatogenèse était perturbée lorsque le testicule du goujon était soumis à l'EE2 (0,1 et 0,01 µg/L). En effet, une inhibition du processus de l'apoptose a été observée au profit d'une prolifération cellulaire dans un environnement rendu estrogénique par l'augmentation de la production en 17ß-estradiol dans le milieu de culture. Nous avons également démontré une sur-expression de Bcl-2 et de Caspase 3 à une concentration de 0,1 µg/L en EE2. En conclusion, nous pouvons affirmer que les xénoestrogènes présents aux concentrations environnementales sont capables d'induire une perturbation du système reproducteur des goujons mâles. Néanmoins, les effets provoqués sont, en Région wallonne, modérés. De plus, une hypothèse impliquant l'équilibre entre apoptose et prolifération cellulaire pourrait s'avérer être une base mécanistique à la formation de l'ovocyte au sein du testicule soumis à l'EE2.