Responsable: F. Brion
La fonction de reproduction et les systèmes endocriniens qui participent au contrôle et à la régulation de cette dernière sont des éléments clés pour le maintien des espèces dans leur milieu. Comme cela a été mis en évidence par de nombreux travaux, la fonction de reproduction peut être perturbée par de nombreux stress d’origine anthropique, une attention particulière ayant été portée au cours des dernières années sur l’action des perturbateurs endocriniens. C’est dans cet axe que s’inscrit l’objectif général du groupe thématique « Reproduction et endocrinologie » qui consiste en l’étude des effets des stress environnementaux, et notamment des stress générés par les activités anthropiques, les mécanismes de la reproduction et notamment sa régulation endocrinienne.
Copépode Eurytemora affinis, femelle ovigère (gauche) et coupe histologique d'une gonade femelle (droite)
L’atteinte de cet objectif passera par la mise en œuvre d’une démarche globale qui consiste à coupler deux approches complémentaires, l’une mécanistique qui permettra d’appréhender les mécanismes de régulation de la fonction de reproduction et de ses perturbations, l’autre basée sur la mise au point d’outils utilisables dans un contexte de biosurveillance des milieux aquatiques.
Différentes voies de perturbations de la reproduction existent. Aussi, l’étude de la fonction de reproduction nécessite une approche intégrative prenant en considération les différents mécanismes d’action des polluants mais également différents niveaux organisationnels i.e. subindividuel (e.g. expression de gènes), individuel (traits de vie, performances reproductrices) voire populationnel (sex-ratio, aspects transgénérationnels). Dans ce contexte, une attention particulière sera portée sur deux mécanismes de perturbation :
- La perturbation endocrinienne est désormais un mécanisme connu de perturbation de la reproduction. Celle-ci s’appuie sur des modes d’action variés (e.g. oestrogénique, androgénique, perturbations de l’axe gonadotrope) basés sur l’interaction entre des polluants perturbateurs endocriniens et le système hormonal des organismes..
Analyse in vitro du potentiel oestrogéno- et androgéno-mimétique de polluants (YES/YAS)
- L’atteinte de la structure et de la fonctionnalité des cellules germinales est également connue pour impacter négativement la fonction de reproduction. C’est notamment le cas des atteintes génotoxiques de l’ADN des cellules germinales qui vont induire des anomalies du développement de la descendance et une mortalité embryo-larvaire accrue comme cela a été démontré chez différents phyla.
Distinction des spermatozoïdes par cytométrie en flux
Test des comètes – Dommages ADN des spermatozoïdes
Pour ces différents mécanismes d’action, le groupe thématique « Reproduction et endocrinologie » s’attache à lever les verrous scientifiques concernant l’identification des fenêtres critiques d’exposition. En effet, un effort particulier porte sur la détermination des périodes sensibles du développement et/ou du cycle de vie des organismes (e.g. évaluation de l’effet maternel, larve, puberté, mue) au cours desquelles les organismes sont particulièrement vulnérables aux stress environnementaux.
Les connaissances mécanistiques ainsi acquises supportent le développement méthodologique des biomarqueurs utilisables pour évaluer les perturbations de la fonction de reproduction chez les organismes aquatiques comme cela a été précédemment décrit.