Régulation par les estrogènes du thymus et de la différenciation thymique chez un poisson téléostéen: une perspective évolutioniste et écotoxicologique – ETaT

Les substances perturbatrices endocriniennes d’origine estrogéniques, (EEDCs), comprenant les estrogènes naturels et pharmaceutiques, les excrétions animales, les substances chimiques industrielles et pesticides sont relarguées en permanence dans les milieux aquatiques et ont été identifiées comme une menace majeure pour la faune aquatique. Les estrogènes exercent une large gamme d’effets. Chez le poisson, à l’instar d’autres vertébrés, ils contrôlent le développement sexuel, les caractéristiques sexuelles et la reproduction. Toutefois, les estrogènes peuvent aussi interagir avec le système immunitaire en général et durant son développement en particulier. Chez les mammifères, il est admis que les estrogènes régulent le développement thymique, son atrophie/involution et joue un rôle complexe dans la régulation de la lymphopoiese des cellules T et leurs phénotypes ainsi que dans l’immunité humorale et cellulaire. D’une part les estrogènes répriment la lymphopoiese mais activent d’autre part la production des anticorps, exerçant à la fois une stimulation et répression sur le système immunitaire. Ce projet a pour but d’évaluer le rôle du 17a-ethinylestradiol (EE2) sur le développement du thymus et la thymopoiese chez le poisson. Il est émis comme hypothèse que:
(i) des variations d’EE2 exogènes conduisent à une atrophie/involution thymique précoce comme chez les mammifères. Ceci inclura l’examen des stades de développement les plus sensibles à l’impact de EE2.
(ii) ils affectent la lymphopoièse T
(iii) la perturbation du développement normal du thymus et de sa lymphopoièse ont des conséquences sur la santé du poisson en compromettant son immunocompétence et sa résistance aux pathogènes.
Les aspects de ses questions seront étudiés chez deux espèces de poissons ayant une durée de développement et une stratégie de reproduction différentes, le zebrafish et le bar, respectivement. Des paramètres, tels que la maturation sexuelle, le cycle reproducteur et le développement du juvénile seront étudiés.
Des méthodes stéréologiques et marqueurs génétiques spécifiques des thymocytes à différents stades du développement ainsi que des cellules stromales seront utilisés pour examiner comment la composition cellulaire au sein du thymus est affectée par l’EE2. La distribution des différentes isoformes de récepteurs aux estrogènes sera recherchée et associée aux différents environnements thymiques et types cellulaires. Les mécanismes de l’atrophie seront étudiés en testant si EE2 agit directement sur les cellules T et/ou les cellules stromales via l’apoptose, si les T matures sont stoppées dans leur développement ou si une perte prématurée des T est la cause de la diminution de cellularité. Des analyses de sécrétome sur cellules stromales ou cellules T isolées révèleront le signal paracrine induit par les estrogènes. Il sera démontré si des modifications de taille thymique, structure ou fonction à la suite de l’exposition à EE2 diminue la résistance des deux poissons aux infections.
Ce projet fournira une analyse globale des possibles effets perturbateurs endocriniens des EDCs estrogéniques sur le développement du thymus et la différentiation des T ainsi que sa résistance aux infections. Il sera le premier à tester si les effets immunoperturbateurs de l’EE2 se situent aux mêmes doses que celles pour la perturbation du système reproducteur. Par ailleurs le projet prend une approche comparative en utilisant deux modèles de poisson à traits de vie contrastés (zebrafish, bar). Ce projet permettra aussi de mieux comprendre les risques associés à l’immunoperturbation liée aux estrogènes. Ce projet ne peut être réalisé que dans le cadre d'une collaboration étroite entre ces trois équipes à expertise complémentaire.