Vincent Achard, Thierry Orsière, Mélanie Auffan, Jeanne Perrin, Blandine Courbiere, Jean-Yves Bottero, Jérôme Rose, Virginie Tassistro, Lise Preaubert, Fanny Greco, Hôpital Nord [CHU - APHM], Service de Gynécologie et Obstétrique [Marseille], Hôpital de la Conception [CHU - APHM] (LA CONCEPTION), Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Aix Marseille Université (AMU)-Avignon Université (AU), Centre de Recherche des Cordeliers (CRC), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d’analyse des discours et pratiques en danse, Esthétique, musicologie, danse et création musicale (MUSIDANSE), Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis (UP8)-Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis (UP8), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hôpital de la Conception [CHU - APHM] (LA CONCEPTION ), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Esthétiques, musicologie, danse et créations musicales (MUSIDANSE), Hôpital de la Conception [CHU - APHM] ( LA CONCEPTION ), Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale ( IMBE ), Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse ( UAPV ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de Recherche des Cordeliers ( CRC ), Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Centre européen de recherche et d'enseignement de géosciences de l'environnement ( CEREGE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Collège de France ( CdF ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ), Analyse des discours et pratiques en danse, Esthétiques, musicologie, danse et créations musicales - MUSIDANSE, and Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis ( UP8 ) -Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis ( UP8 )
International audience; Due to their catalytic and oxidative properties, cerium dioxide nanoparticles (CeO(2)NPs) are widely used as diesel additive or as promising therapy in cancerology; yet, scarce data are available on their toxicity, and none on their reproductive toxicity. We showed a significant decrease of fertilization rate, assessed on 1272 oocytes, during in vitro fertilization (IVF) carried out in culture medium containing CeO2NP at very low concentration (0.01mg.l(-1)). We also showed significant DNA damage induced in vitro by CeO2NP on mouse spermatozoa and oocytes at 0.01mg.l(-1) using Comet assay. Transmission Electron Microscopy did not detect any nanoparticles in the IVF samples at 0.01mg.l(-1), but showed, at high concentration (100mg.l(-1)), their endocytosis by the cumulus cells surrounding oocytes and their accumulation along spermatozoa plasma membranes and oocytes zona pellucida. We did not observe any nanoparticles in the cytoplasm of spermatozoa, oocytes or embryos. This study demonstrates for the first time the impact of CeO2NP on in vitro fertilization, as well as their genotoxicity on mouse spermatozoa and oocytes, at low nanoparticle concentration exposure. Decreased fertilization rates may result from: (1) CeO2NP's genotoxicity on gametes; (2) a mechanical effect, disrupting gamete interaction and (3) oxidative stress induced by CeO2NP. These results add new and important insights with regard to the reproductive toxicity of nanomaterials requesting urgent evaluation, and support several publications on metal nanoparticles reprotoxicity. Our data highlight the need for in vivo studies after low-dose exposure.