Désordres métaboliques et conséquences multigénérationnelles liés à l’exposition aux perturbateurs endocriniens chez un modèle d’amphibien : (Xenopus tropicalis)

par Christophe Regnault

Thèse de doctorat en Modèles, méthodes et algorithmes en biologie, santé et environnement

Sous la direction de Muriel Raveton et de Stéphane Reynaud.

Soutenue le 18-03-2016

à l'Université Grenoble Alpes (ComUE) , dans le cadre de École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble ; 1995-....) , en partenariat avec Laboratoire d'écologie alpine (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Patrick Prunet.

Le jury était composé de Muriel Raveton, Jean-Baptiste Fini.

Les rapporteurs étaient Magalie Baudrimont, Patrick Kestemont.

mots clés

• Amphibien
• Xenopus tropicalis
• Perturbateur endocrinien
• Métabolisme
• Benzo[a]pyrène
• Triclosan
• Amphibiens
• Perturbateurs endocriniens
• Animaux -- Métabolisme
• Xénopes

Résumé

Dans les zones humides, un déclin dramatique des populations d’amphibiens a été observé au niveau mondial depuis les années 80. Malgré de nombreuses études suggérant que les amphibiens sont très sensibles aux pressions anthropiques cumulées, le rôle joué par les perturbateurs endocriniens dans le déclin de leurs populations reste incertain. Parmi les perturbateurs endocriniens contaminants les zones humides, le benzo[a]pyrène (BaP) et le triclosan (TCS) sont couramment retrouvés. Au cours de ce travail, nous avons étudié la réponse physiologique de xénopes (Xenopus tropicalis) exposés à court terme (24 heures) et à long terme (du têtard à l’adulte mature) au BaP et au TCS à des concentrations réalistes d’un point de vue environnemental. En combinant une approche transcriptomique à haut débit et une caractérisation des modifications cellulaires et physiologiques, nous avons mis en évidence que le BaP, le TCS et leur mélange perturbent la physiologie globale du foie. Ce trouble est caractérisé par un phénotype semblable à de l’insulino-résistance et à une stéatopathie non alcoolique (NAFLD) associé à une hépatotoxicité médiée par une altération du métabolisme lipidique. Outre les effets directs sur le métabolisme des individus exposés, il apparaît que les perturbateurs endocriniens étudiés affectent également le succès reproducteur de ces individus et le développement de leur descendance. Prises dans leur ensemble, nos observations apportent ainsi des débuts de réponse quant aux rôles de la contamination chronique des milieux sur le déclin des populations d’amphibiens.

mots clés

• Amphibian
• Xenopus tropicalis
• Endocrine disruptor
• Metabolism
• Benzo[a]pyrene
• Triclosan

Titre traduit

Metabolic disorders and multi-generational consequences associated with exposure to endocrine disruptors in an amphibian model : (Xenopus tropicalis)

Résumé

In wetlands, dramatic decline in amphibian populations have been described worldwide since the 80s. Despite numerous studies suggesting that amphibians are highly sensitive to cumulative anthropogenic stresses, the role played by endocrine disruptors in the decline of amphibian populations remains unclear. Among the endocrine disruptors contaminating wetlands, benzo[a]pyrene (BaP) and triclosan (TCS) are recurrently found. In this work, we studied the physiological response of Xenopus tropicalis exposed to environmentally realistic concentrations of BaP and TCS during a short-term (24 hours) and long-term (from tadpole to mature adult) period. By combining a high throughput transcriptomic approach and a characterization of cellular and physiological modifications, we showed that BaP, TCS and their mixture disrupt overall liver physiology highlighted by insulin resistance-like and non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD)-like phenotypes together with hepatotoxicity due to the impairment of lipid metabolism. Additionally to direct metabolic impact observed on exposed individuals, the studied endocrine disruptors affected their fitness and their progeny development. Altogether, our observations bring new insights into the role plays by chronic contamination of wetlands on amphibian population decline.