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Parmi les polluants organiques persistants, les PCB (polychlorobiphényles) bien qu’interdits depuisplusieurs décennies, et les PBDE (polybromodiphényléthers) dʹusage plus récent et considérés commedes polluants émergents, sont présents de façon ubiquiste dans lʹenvironnement sous forme demélanges de différents congénères dont les proportions relatives dépendent de leurs sources et de leurdevenir, incluant leur dégradation. FishʹnʹPOPs avait deux objectifs : 1) Mesurer les effets à long termechez les poissons dʹune exposition par voie alimentaire à ces polluants en mélanges (PCB et/ou PBDE)pertinents sur le plan environnemental en étudiant i) les fonctions impactant le recrutement(reproduction et survie de la descendance) ; ii) le devenir de ces polluants, leurs interactions avec leslipides et les mécanismes gouvernant la distribution des polluants dans lʹorganisme; iii) le transfertvers les oeufs et les effets sur plusieurs générations en utilisant la modélisation énergétique, dedynamique des populations et de l’évolution des traits biologiques. 2) Comprendre les mécanismesd’action moléculaires sous‐jacents et développer de nouveaux biomarqueurs d’effets.

Cette synthèse concerne les recherches récemment effectuées à l’INRA sur le rôle des mitochondries dans la régulation du développement, de la croissance et des propriétés du muscle des animaux d’élevage et dans le déterminisme de la fonte musculaire au cours du vieillissement chez l’homme. La relation entre activité mitochondriale et développement musculaire a été confirmée. Au-delà de la relation entre métabolisme oxydatif, densité mitochondriale et type contractile des fibres, nous montrons que les caractéristiques intrinsèques des organites diffèrent en fonction des isoformes de myosine présentes. Les mitochondries participent à la définition du type contractile et à la différenciation des myoblastes, via le dialogue mitochondries-noyau auquel participent trois gènes cibles majeurs de l’organite : c-Myc (répresseur), Calcineurine et myogénine (stimulateurs). L’importance de la voie d’action mitochondriale de la T3 pour la régulation de la itochondriogenèse et de l’activité de l’organite est confirmée à la fois in vitro et in vivo. Aucune relation claire n’a été mise en évidence entre la quantité de lipides intramusculaires (LIM), un déterminant important de la qualité des viandes, et l’activité mitochondriale. La teneur en LIM semble davantage corrélée avec la différenciation des adipocytes intramusculaires et l’importance des flux de lipides dans le muscle qu’avec une voie métabolique particulière. Les protéines découplantes, UCP2, UCP3 (chez le porc) et avUCP (chez le poulet) sont régulées différemment mais il reste difficile de conclure sur leur rôle physiologique. UCP3 et avUCPs sont des effecteurs importants de l’effet thermogénique de la T3 et pourraient jouer un rôle dans le contrôle du métabolisme basal, tandis qu’avUCP semble être un régulateur métabolique majeur chez le poulet. Les travaux concernant l’activité mitochondriale en relation avec le vieillissement ont produit un certain nombre de résultats divergents par rapport à la littérature : absence d’accumulation de délétions de l’ADN mitochondrial et d’altération de l’expression de gènes mitochondriaux ou nucléaires avant un âge très avancé. Pourtant, la production mitochondriale d’H2O2 augmente avec l’âge et le vieillissement accroît la sensibilité de la respiration mitochondriale au calcium, deux phénomènes susceptibles de participer à l’induction « facilitée » d’une mort cellulaire. En conclusion, que ce soit chez l’animal ou l’homme, les mitochondries musculaires participent à de nombreuses fonctions physiologiques en liaison avec leurs différentes activités biologiques., Implication of mitochondria in muscular biology: a key role during early development, growth and muscular atrophy. Mitochondria are implicated in the regulation of biological process controlling development, growth and muscle properties in farm animals, as well as sarcopenia during aging in humans. Recent results obtained at INRA on these aspects are reviewed in this paper. First, the relationship between oxidative metabolism, mitochondria density and muscle contractile type is confirmed, and the specificity of mitochondria properties according to myosin isotypes is demonstrated. Contribution of mitochondria to the acquisition of muscle contractile types and to myoblast differentiation, through the mitochondria-nuclear cross-talk, is described, and the key roles of c-Myc, Calcineurine and myogenin in this process is clearly established. The involvement of the direct T3 mitochondrial pathway in the regulation of mitochondrial biogenesis and activity is confirmed both in vitro and in vivo. No clear relation is found between mitochondrial activity and the amount of intramuscular fat, a key component of meat quality. In fact, muscle lipid content appears to be more related to intra-muscular adipocyte differentiation and lipid turnover rate than to any metabolic pathway. We also show in pigs and chickens that uncoupling proteins, UCP2, UCP3 and avUCP are differentially regulated in the muscle, but it is still difficult to conclude on their physiological roles. UCP3 and avUCP are clearly implicated in the thermogenic effect of T3 and probably play a role in the control of basal metabolism, whereas avUCP can be seen as a key metabolic sensor in the chicken because its expression is modified by cold or warm exposure and correlated to the intensity of lipid metabolism. Finally, mitochondrial H(2)O(2) production increases during healthy aging but has no short-term effect on muscle aging (sarcopenia). In fact, accumulation of mitochondrial DNA deletions and alteration of the expression of mitochondrial or nuclear genes are only observed in very old patients (older than 80). However, sensitivity of mitochondrial respiration to calcium clearly increases with aging, a process that could contribute to the reduction of aged muscle resistance to stress and to the development of apoptosis.

Methoxyfenozide and methoprene are two insecticides that mimic the action of the main hormones involved in the control of insect growth and development, 20-hydroxyecdysone and juvenile hormone. We investigated their effect on the Spodoptera frugiperda Sf9 cell line. Methoxyfenozide was more toxic than methoprene in cell viability tests and more potent in the inhibition of cellular proliferation. Cell growth arrest occurred in the G2/M phase after a methoprene treatment and more modestly in G1 after methoxyfenozide treatment. Microarray experiments and real-time quantitative PCR to follow the expression of nuclear receptors ultraspiracle and ecdysone receptor were performed to understand the molecular action of these hormone agonists. Twenty-six genes were differentially expressed after methoxyfenozide treatment and 55 genes after methoprene treatment with no gene in common between the two treatments. Our results suggest two different signalling pathways in Sf9 cells.

International audience

International audience; Background: Endocrine disrupting chemicals are widely distributed in the environment and derive from many different human activities or can also be natural products synthesized by plants or microorganisms. The phytoestrogen, genistein (49, 5, 7-trihydroxy-isoflavone), is a naturally occurring compound found in soy products. Genistein has been the subject of numerous studies because of its known estrogenic activity. Methodology/Principal Findings: We report that genistein exposure of zebrafish embryos induces apoptosis, mainly in the hindbrain and the anterior spinal cord. Timing experiments demonstrate that apoptosis is induced during a precise developmental window. Since adding ICI 182,780, an ER antagonist, does not rescue the genistein-induced apoptosis and since there is no synergistic effect between genistein and estradiol, we conclude that this apoptotic effect elicited by genistein is estrogen-receptors independent. However, we show in vitro, that genistein binds and activates the three zebrafish estrogen receptors ER alpha, ER beta-A and ER beta-B. Furthermore using transgenic ERE-Luciferase fish we show that genistein is able to activate the estrogen pathway in vivo during larval stages. Finally we show that genistein is able to induce ectopic expression of the aromatase-B gene in an ER-dependent manner in the anterior brain in pattern highly similar to the one resulting from estrogen treatment at low concentration. Conclusion/Significance: Taken together these results indicate that genistein acts through at least two different pathways in zebrafish embryos: (i) it induces apoptosis in an ER-independent manner and (ii) it regulates aromatase-B expression in the brain in an ER-dependent manner. Our results thus highlight the multiplicity of possible actions of phytoestrogens, such as genistein. This suggests that the use of standardized endpoints to study the effect of a given compound, even when this compound has well known targets, may carry the risk of overlooking interesting effects of this compound.

Aveugles et sourds à la naissance, les lapins nouveau-nés doivent, comme tous les mammifères nouveau-nés, interagir rapidement avec la mère afin de trouver rapidement une tétine et téter. Cela se produit généralement une seule fois par jour, au cours d’une très brève interaction, en conditions d’élevage comme en milieu naturel. Après les 10-15 j qui suivent la naissance, la relation mère-jeunes évolue progressivement, et conduit habituellement au sevrage entre 4 et 6 semaines. Dans ce contexte de développement rapide des jeunes, les femelles allaitantes et les lapereaux ont développé des adaptations sensorielles, physiologiques et comportementales leur permettant de communiquer, et permettant aux jeunes d’ingérer efficacement le lait puis les aliments solides. Ici, nous présentons quelques-unes de ces adaptations, en prenant des exemples d’études expérimentales conduites par différents groupes au cours des dernières décennies. Cet article est une synthèse du chapitre écrit par les auteurs pour le Congrès Mondial de Cuniculture (Coureaud et al 2008b)., Blind and deaf at birth, rabbit newborns need, as all mammal newborns, to rapidly interact with the mother to find the nipples and suck. This usually occurs only once per day, during an interaction drastically limited in time, both in domestic and natural conditions. After days 10-15, the mother-young interactions change progressively, leading to weaning between 4 and 6 weeks. In this context of rapid development of the young, lactating rabbit females and pups have developed some sensory, physiological and behavioural adaptations allowing them to communicate, and allowing the young to ingest milk then solid food efficiently. Here, we present some of these adaptations, taking examples from experimental studies run by several groups during the last decades. This paper is a summary of a chapter and communication recently presented during the last World Rabbit Congress (Coureaud et al 2008b).

Osteochondrosis and other developmental orthopaedic diseases (DOD) constitute major problems in the horse industry. High food allowances and fast growth might be contributory factors. The aim of this experiment was to test the effect of high balanced nutrient allowances and associated fast growth, on the prevalence of several DOD. This study was carried out from birth to one year of age. Foals of a high feeding group (HL, n = 20) were fed 130% (0 to 2 months) and 150% (2 to 12 months) of the moderate level group (ML, n = 19, 100% of INRA recommendations). All foals were radiographed at 5.5 and 11 months, and 8 foals from each group were necropsied at 12 months of age for gross inspection of joints. Body weight, height at withers and cannon width were higher at 12 months in the HL group (+88.4 kg, +4.6 cm, and +2.1 mm respectively). The gains in body weight were 1254 and 873 g per day in the HL and ML respectively during the 0-6 month period, and 668 and 528 g per day in the HL and ML respectively during the 7-12 months period. The occurrence and severity of limb DOD were not statistically different in the HL and ML groups. Fast growth was positively correlated to the occurrence of some DOD lesions, but the body weight was more weakly correlated to the prevalence of DOD than cannon width or height at withers.

Mean duration of embryonic development and variability of this parameter were studied for seven different progenies in rainbow trout : diploid controls, diploid gynogenetics, triploids resulting from heat shock or from a direct cross between diploid female and tetraploid male, tetraploids, and diploid or triploid hybrids between female rainbow trout and male coho salmon. The main results were : (1) gynogenesis does not change mean duration of embryonic development, but induces larger variability of this parameter ; (2) the higher the ploidy level the shorter the duration of embryonic development : tetraploids hatch before the two types of triploids, which hatch before the diploid controls. On the other hand, within group variability of hatching time is generally greater in these groups than in the control ; (3) in the case of interspecific hybridization, triploidy also reduces duration of embryonic development, relatively to diploid hybrids, but induces greater homogeneity in hatching times than in diploid hybrids., La vitesse moyenne de développement embryonnaire (mesurée par la date d’éclosion) et sa variabilité ont été étudiées dans sept types de descendances chez la truite arc-en-ciel : des témoins diploïdes, des gynogénétiques diploïdes, des triploïdes obtenus par rétention du second globule polaire (choc thermique chaud) et des triploïdes obtenus par croisement direct entre une femelle diploïde et un mâle tétraploïde, des tétraploïdes et des hybrides diploïdes ou triploïdes entre la femelle truite arc-en-ciel et le mâle saumon coho. Les principaux résultats sont les suivants : (1) la gynogenèse ne modifie pas la durée moyenne de développement embryonnaire, mais provoque une plus grande dispersion des dates d’éclosion ; (2) plus le niveau de ploïde est élevé, plus la durée de développement embryonnaire est réduite : les tétraploïdes éclosent avant les deux types de triploïdes, qui éclosent eux-mêmes avant le témoin diploïde. Ces groupes présentent par contre une dispersion des éclosions généralement supérieure à celle du témoin ; (3) chez les hybrides interspécifiques, la triploïdie est également associée à une réduction de la durée de développement embryonnaire par rapport à l’hybride diploïde, et diminue la variabilité des dates d’éclosion par rapport à celle de l’hybride diploïde.