Effets directs, multi et trans-générationnels de perturbateurs endocriniens chez Xenopus tropicalis : désordres développementaux, reproducteurs et métaboliques

Direct, multi- and trans-generational effects of endocrine disruptors in Xenopus tropicalis : developmental, reproductive and metabolic disorders

• Auteur / Autrice : Marie Usal
• Direction : Stéphane Reynaud, Muriel Raveton
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biodiversité écologie environnement
• Date : Soutenance le 10/09/2020
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'écologie alpine (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Uwe Schlattner
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Geffard, Anne-Laure Bulteau, Nathalie Mondy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Agnès Coutellec, Jérôme Cachot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Amphibiens

Troubles du métabolisme

Xénopes

Détoxication

Hexachlorophène

Benzopyrène

Mots clés libres

Perturbateur endocrinien

Benzo[a]pyrène

Triclosan

Xenopus tropicalis

Désordre métabolique

Endocrine disruptor

Benzo[a]pyrène

Triclosan

Xenopus tropicalis

Metabolic disorder

Résumé

En zones humides, un déclin massif des populations d’amphibiens est décrit au niveau mondial depuis les années 80. Malgré de nombreuses données, il n’y a pas eu de consensus scientifique autour des causes de ce déclin et notamment concernant l’impact réel de la pollution des eaux de surface par les perturbateurs endocriniens (PE).Les effets de deux PE, l’hydrocarbure aromatique polycyclique benzo[a]pyrène (BaP) et l’organochloré triclosan (TCS), ont ainsi été étudiés sur trois générations d’une espèce modèle d’amphibien (Xenopus tropicalis). Les xénopes ont été exposés à des concentrations environnementales (50 ng/L), de BaP, de TCS et du mélange BaP/TCS, du stade têtard au stade adulte mature (génération F0). Les individus F0 ont été accouplés pour obtenir une génération F1 indirectement exposée (seulement au stade gamète). Ces derniers ont été également accouplés pour obtenir une génération F2 qui n’a jamais été en contact avec les PE. L’impact des contaminants a été étudié à différentes échelles d’organisation, de la transcriptomique à la fitness des individus F0 exposés et de leur descendance F1 et F2. Un syndrome de pré-diabète de type 2 associé à une pathologie hépatique de type stéatopathie non alcoolique a été observé chez les femelles de la génération F0 exposée aux PE seuls ou en mélange. Ces désordres métaboliques ont également été transmis aux femelles des générations F1 et F2. En plus de ces désordres, les xénopes F0 exposés et F1 et F2 issus d’exposition aux PE ont montré des perturbations du développement et de la reproduction. Le point le plus marquant concerne notamment l’absence de descendance viable F3 pour l’exposition des individus F0 au BaP.L’ensemble de ces résultats démontre que les amphibiens sont particulièrement sensibles aux PE même à des concentrations environnementales. Elle pourra servir de point de départ pour d’autres études portant sur la contribution directe des PE dans le déclin des populations d’amphibiens au travers d’une perturbation du métabolisme énergétique.

In wetlands, a massive decline in amphibian populations has been described globally since the 1980s. Despite extensive studies, there has been no scientific consensus on the causes of this decline and in particular the real impact of water pollution by endocrine disruptors (ED).The effects of two ED, the polycyclic aromatic hydrocarbon benzo[a]pyrene (BaP) and the organochlorine triclosan (TCS), have been studied over three generations of a model amphibian species (Xenopus tropicalis). Xenopes were exposed to environmental concentrations (50 ng/L), to BaP, TCS and a BaP/TCS mixture, from tadpole stage to mature adult stage (F0 generation). F0 individuals were mated to obtain an indirectly exposed F1 generation (only at gamete stage). The latter were also paired together to obtain an F2 generation that has never been in contact with ED. The impact of contaminants has been studied at different levels of organization, from transcriptomics to fitness of F0 exposed individuals and their descendants F1 and F2. Pre-diabetes type 2 syndrome associated with non-alcoholic fatty liver disease were observed in F0 females exposed to each ED alone or mixed together. These metabolic disorders were also transmitted to F1 and F2 female generations. In addition to these disorders, exposed F0 xenopes and their non-exposed descendants F1 and F2 showed a disturbed development and reproduction. The most notable effect is the absence of viable F3 offspring descending from F0 individuals exposed to BaP.All these results show that amphibians are particularly sensitive to ED even at environmental concentrations. It may serve as a starting point for further studies on the direct contribution of ED in the decline of amphibian populations through the disruption of energy metabolism.