Effets et mécanismes d'action des phtalates sur le développement et les fonctions du testicule chez la souris et l'homme – PHTALATESTIS

Au cours des dernières années, l'inquiétude et le débat se sont cristallisés sur l'augmentation des troubles de la reproduction masculine. De nombreuses études montrent clairement que la production spermatique humaine a diminué et que la fréquence du cancer testiculaire a augmenté de façon régulière au cours des dernières décennies. Il est probable que l'incidence de la cryptorchidie et de l'hypospadias soit aussi en augmentation constante. L'hypothèse la plus probable est que toutes ces anomalies de la reproduction masculine résultent d'une altération du développement du testicule pendant la vie fœtale et néonatale. Des arguments épidémiologiques, cliniques et expérimentaux laissent supposer que ces troubles résultent des effets délétères des perturbateurs endocriniens à activité œstrogénique ou anti-androgénique, qui sont de plus en plus variés et concentrés dans l'environnement. Parmi ces perturbateurs endocriniens, nous avons choisi d'étudier les phtalates parce qu'ils sont très répandus dans l'environnement et que ce sont les perturbateurs endocriniens pour lesquels les données épidémiologiques suggérant une reprotoxicité aux concentrations environnementales sont les plus solides. Aucune étude expérimentale sur le testicule dans l'espèce humaine n'a encore été effectuée. Notre premier objectif est donc de combler cette carence majeure par l'utilisation de modèles in vitro que nous avons récemment mis au point. On sait que les phtalates ont des effets oestrogéniques et/ou antiandrogéniques mais les mécanismes de l'action reprotoxique des phtalates sont très mal connus. En effet, l'immense majorité des études a été faite in vivo (in utero) chez le rat. Notre 2è objectif est donc d'étudier les mécanismes d'action de ces molécules sur le testicule fœtal. Pour cela, nous développerons une double originalité : utilisation de modèles in vitro et utilisation de souris invalidées pour des gènes d'intérêt. 2) Description du projet, méthodologie Une collaboration entre l'U 566 (R. Habert, partenaire 1) et l'U 625 (B Jégou, partenaire 2) a déjà été fonctionnelle. Elle a permis de montrer que les œstrogènes et les phtalates altèrent le développement morpho-fonctionnel des principaux types cellulaires du testicule fœtal de rat en culture organotypique. Cette collaboration sera poursuivi selon 4 axes : 1. Etude des effets du MEHP et du MBP sur les caractéristiques morpho-fonctionnelles et moléculaires des différents types cellulaires du testicule fœtal humain en culture. Les testicules proviendront de produits d'IVG du Service de Gynécologie-Obstétrique de R. Frydman (partenaire 3). La collaboration entre les partenaires 1 et 3 est fonctionnelle depuis plusieurs années et a déjà permis de valider la technique de culture de testicules fœtaux humains. 2.Analyse des effets antiandrogéniques des phtalates. Le partenaire 2 a démontré récemment que le MEHP inhibe l'activité C17-20 lyase impliquée dans la biosynthèse de testostérone dans le testicule fœtal de rat en culture. En utilisant les mêmes approches biochimiques et moléculaires, l'effet du MEHP sur cette enzyme sera étudié dans différentes cellules stéroïdogènes d'origine humaine. 3.Etude de l'effet oestrogénique des phtalates. Le partenaire 1 a caractérisé récemment le phénotype du testicule fœtal et néonatal des souris invalidées pour le récepteur alpha ou béta des oestrogènes. Ces souris permettront de discriminer la composante oestrogénique dans l'effet des phtalates sur le développement des différents types cellulaires du testicule fœtal. Les expositions seront réalisées in utero (gavage maternel avec du DBP ou du DEHP) ou in vitro (addition de MBP ou de MEHP dans notre modèle de culture organotypique). 4.Analyse de l'expression et de l'activité de l'aromatase (enzyme qui convertit les androgènes en oestrogènes) dans les testicules fœtaux murins et humains. Une modification de cette activité par les phtalates sera recherchée. Notre programme est donc fondé sur un réseau synergique dans lequel chaque partenaire apporte ses compétences et son savoir-faire. L'U 566 (R . Habert) est spécialiste reconnue de la physiologie du testicule fœtal et de ses modifications après invalidation de gènes d'intérêt. Elle a développé des modèles de cultures originaux chez le rat, la souris et l'homme. L'U 625 (B. Jégou) est reconnue dans le domaine de la toxicologie des fonctions de la reproduction masculine tant d'un point de vue fondamental, qu'appliqué ou de celui de l'épidémiologie. Enfin, le Service de R. Frydman, un des plus importants en région parisienne, est un des pionniers en médecine de la reproduction. En définitive, nos travaux permettront de mieux évaluer et identifier le risque des perturbateurs endocriniens et de donner les bases pour le développement d'un nouveau test permettant de cribler les activités antiandrogéniques des phtalates et de leurs résidus.