Dans le cadre de la production de nouvelles espèces aquacoles, le sandre, Sander lucioperca, est devenu, depuis plusieurs années, une espèce d’intérêt piscicole en raison de sa valeur économique potentielle. Pour développer et pérenniser sa production aquacole, il est nécessaire de comprendre et maîtriser son cycle de reproduction ainsi que les mécanismes physiologiques mis en jeu afin d’obtenir des œufs et des juvéniles viables tout au long de l’année. Dans cet optique d’optimisation du contrôle du cycle, la dopamine apparaît, chez de nombreux téléostéens dont certains perciformes, comme un inhibiteur de l’axe gonadotrope, via les récepteurs de la famille D2, en bloquant le pulse ovulatoire de LH et l’ovulation. Chez le sandre, le rôle de la dopamine et de ses récepteurs, notamment les récepteurs de la famille D1, est inconnu. L’objet de cette thèse est de déterminer le rôle du système dopaminergique lors des phases finales de l’ovogénèse chez le sandre à travers trois axes principaux : (1) déterminer l’effet du blocage des récepteurs de la dopamine, D1 ou D2, sur la régulation de l’axe gonadotrope et l’induction de l’ovulation en absence et en présence d’une molécule de sGnRHa, (2) définir le répertoire et le profil d’expression des récepteurs dopaminergiques par l’étude du transcriptome cérébral du sandre en période pré-ovulatoire et (3) établir le rôle de la dopamine et de ses différents récepteurs (familles D1 et D2) dans la régulation directe et locale de l’axe gonadotrope aux niveaux cérébral et ovarien. La première partie de ce travail a permis pour la première fois, par l’utilisation d’antagonistes spécifiques des familles de récepteurs D1 et D2, de mettre en évidence un rôle potentiel de la dopamine sur la sécrétion de certains stéroïdes sexuels en période pré-ovulatoire chez le sandre par l’intermédiaire des récepteurs de la famille D1. L’identification de l’ensemble des récepteurs de la dopamine existant chez le sandre nous a permis de confirmer leur expression à tous les niveaux de l’axe gonadotrope (cerveau, hypophyse et ovaires) étayant l’hypothèse d’un rôle de la dopamine dans la reproduction du sandre. Enfin, la dernière partie de ce projet a permis de montrer un rôle régulateur du système dopaminergique, directement au niveau ovarien, sur la production de testostérone par l’intermédiaire des deux familles de récepteurs de la dopamine. L’implication des deux familles de récepteurs a également été mise en évidence dans la production ovarienne de la 17β-estradiol. Au niveau cérébral, seule la famille des récepteurs D2 a été montrée impliquée dans la régulation de l’expression du gène de la GnRH-3. De façon générale, cette étude a permis de mettre en évidence l’implication des récepteurs de la dopamine dans la régulation de l’axe gonadotrope lors des phases finales de l’ovogenèse. Toutefois, des travaux ultérieurs devront être menés pour approfondir les mécanismes physiologiques mis en jeu. D’un point de vue aquacole, les traitements hormonaux à base d’antagonistes des récepteurs de la dopamine ont été inefficaces pour améliorer les performances de reproduction du sandre ce qui n’est pas en faveur de leur utilisation future pour induire l’ovulation chez cette espèce. Ainsi, la mise au point d’autres méthodes d’optimisation sera nécessaire pour continuer à développer la production aquacole du sandre / Pikeperch, Sander lucioperca, is a potential valuable economic fish, making it a species of interest for aquaculture diversification. In the domestication process, controlling and understanding the reproductive cycle is a crucial step in order to produce viable offspring in a synchronous and predictable way. In many teleosts including some perciforms, dopamine inhibits the ovulatory pulse of LH and the ovulation step through D2 dopamine receptors family. In pikeperch, the roles of dopamine and its receptors, especially those belonging to the D1 receptors family, are unknown. For the purpose of the optimization of pikeperch reproduction, we investigated the role of the dopaminergic system during the final stages of oogenesis in this species: (1) by determining the effects of D1 or D2 receptor antagonists alone or in association with sGnRHa on the regulation of the reproductive axis and on the induction of ovulation, (2) by determining the repertoire and the expression profile of the dopamine receptors using a brain transcriptome analysis during the pre-ovulatory period and (3) by evaluating the role of dopamine and its receptors (D1 and D2 families) in the direct and local regulation of the gonadotropic axis at the brain and ovarian levels. For the first time, we showed that the dopamine/D1 receptors complex regulates the sex-steroids release during the pre-ovulatory period, suggesting that dopamine is involved in pikeperch reproduction. Also, we support its involvement thanks to the identification of the dopamine receptors gene expression at the brain, pituitary and ovarian levels. Finally, we showed that the dopaminergic system directly regulates the ovarian testosterone production, through both D1 and D2 receptor families. The involvement of both dopamine receptor families was also highlighted on ovarian 17β-estradiol production. Only the D2 receptor family was shown to be involved on the brain GnRH-3 gene expression. In conclusion, we point out a dopamine receptors implication on the gonadotropic axis regulation during the final stages of oogenesis in pikeperch. However, further studies should be performed to pinpoint the physiological mechanisms behind this phenomenon. From an aquaculture point of view, hormonal treatments with dopamine receptor antagonists appear to be ineffective to improve pikeperch reproductive performances. Therefore, their use to induce pikeperch ovulation should be put into question and the development of alternative methods is necessary to further promote pikeperch production

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'anguille a un cycle de vie complexe avec une reproduction océanique et une croissance dans les eaux continentales. La phase de croissance se termine par une "métamorphose secondaire " ou argenture, dernier stade accessible dans les conditions naturelles. La maturation sexuelle naturelle n'a encore jamais été observée et le développement des gonades reste bloqué du fait d'un déficit en hormones gonadotropes, LH et FSH. Comprendre les mécanismes de régulation de LH et FSH chez l'anguille présente un intérêt fondamental pour l'évolution du contrôle de la puberté et un enjeu appliqué pour la maîtrise de la reproduction chez cette espèce en danger. Après avoir développé les outils moléculaires pour l'étude de l'expression des sous-unités de LH et FSH, nous montrons qu'au cours de l'argenture seul l'axe gonadotrope est activé, avec une augmentation de l'expression de FSHβ puis de LHβ, sans activation des axes thyréotrope et somatotrope, ce qui apparente l'argenture à une puberté plutôt qu'à une métamorphose. Nous observons aussi une régulation différentielle de l'expression de LHβ et FSHβ au cours de la maturation sexuelle expérimentale avec une amplification sélective de l'expression de LHβ. Grâce à l'utilisation de culture primaire de cellules hypophysaires d'anguille, nous montrons que les stéroïdes sexuels (estradiol et androgènes), les peptides gonadiques (activine/follistatine) et les facteurs métaboliques (IGF-1, cortisol) exercent des effets directs sur l'expression de LHβ ou FSHβ et peuvent être impliqués dans leur régulation différentielle.

Les perturbateurs endocriniens (PE) sont des polluants environnementaux naturels ou fabriqués par l'Homme capables d'interférer avec les systèmes hormonaux endogènes. Parmi ces molécules, le di(2-éthylhexyl) phtalate (DEHP) et le nonylphénol (NP) sont très répandus dans les produits du quotidien et figurent sur la liste des Substances Prioritaires de l'eau. Cependant, peu d'études s'intéressent au contrôle central de la reproduction suite à l'exposition adulte et à de faibles doses de ces PE. L'exposition chronique de souris mâles adultes à ces PE seuls ou combinés montre des altérations à des doses proches de l'exposition environnementale humaine et de la dose journalière tolérable. Nous avons constaté une diminution de l'émission des vocalisations ultrasonores (USV) et de l'attraction des femelles par les mâles exposés au DEHP. Ceci a pu être relié à une diminution de l'expression du récepteur des androgènes dans l'aire préoptique médiane, région clé dans l'expression du comportement sexuel mâle. Ces effets ont été inversés lors de l'arrêt de l'exposition au DEHP. L'exposition au NP augmente l'émission des USV et les nombres de montées, d'intromissions et de poussées pelviennes avant d'atteindre l'éjaculation. Par ailleurs, l'exposition au mélange provoque des altérations comportementales différentes de celles observées pour les molécules isolées. Ces résultats ont permis de mettre en évidence une vulnérabilité du circuit neural régulant l'expression du comportement sexuel à l'exposition à ces PE. Des cibles moléculaires ont également pu être identifiées, particulièrement pour le DEHP, aidant ainsi à la compréhension de leur mode d'action dans le système nerveux central / Endocrine disruptors are natural or man-made environmental pollutants capable of interfering with endogenous hormonal systems. Among these molecules, phthalates and particularly di(2-éthylhexyl) phtalate (DEHP) and nonylphenol are widely present in everyday products and classified as priority substances in the Water Framework Directive. These two molecules are highly studied but few publications address the neural control of reproductive behaviors following adult exposure to low doses of these molecules.Chronic exposure of adult male mice to these two molecules, alone or in combination, showed behavioral alterations at doses close to human environmental exposure and tolerable daily intake. We observed a decreased emission of ultrasonic vocalisations and attraction of receptive females by males exposed to DEHP. These behavioral alterations were related to down-regulation of the androgen receptor in the medial preoptic area, the key region involved in the expression of male sexual behavior. These behavioral and molecular effects were reversed by DEHP exposure arrest. Adult exposure to NP increased the emission of ultrasonic vocalisations and number of mounts, intromissions and pelvic thrusts, without any amelioration of sexual behavior. Interestingly, exposure to both molecules caused behavioral alterations, which are are different from those observed for each molecule alone.Altogether, these results highlight the vulnerability of the neural circuitry underlying sexual behavior to exposure to these molecules. Furthermore, molecular targets have been identified, particularly for DEHP, thereby helping to understand their mode of action in the central nervous system.

Le diabète de type 2 (DT2) représente un enjeu de santé publique au regard de ses complications, qui sont des maladies complexes, où interagissent des déterminants génétiques et environnementaux.L'objectif de ce travail était d'étudier ces déterminants dans trois populations indépendantes de patients DT2 en couplant études transversales (DIAB2NEPHROGENE) et longitudinales (SURDIAGENE et DIABHYCAR) totalisant 7767 sujets. Via une approche gène-candidat, nous avons focalisé nos recherches sur le système des peptides natriurétiques, le gène NPR3 (codant le récepteur de clairance aux peptides natriurétiques) et les apports sodés puis la voie métabolique des hormones sexuelles, le gène CYP19A1 (codant l’aromatase) et les concentrations de stéroïdes sexuels. Nous avons montré que l'allèle G du rs2270915 du NPR3 est un allèle de risque de pression artérielle (PA) plus élevée et de moindre sensibilité pressive à la réduction sodée qui ne confère pas d'augmentation significative de risque d'évènements cardiovasculaires (ECV) contrairement au rs6889608. Enfin, la survie sans ECV est significativement modulée par les apports en sel avec un risque de morbi-mortalité réduit chez les sujets diabétiques consommant le plus de sel malgré un niveau de PA plus élevé.Nous avons confirmé que le sexe masculin est un facteur de risque pour la néphropathie diabétique (ND) mais également pour la survenue d'ECV. Nous avons montré, chez les hommes, que des concentrations plus élevés d'oestradiol s'associent à une prévalence plus importante de ND mais ne se traduisent pas par une augmentation des événements rénaux oucardiovasculaires. CYP19A1 n'est associé ni avec les niveaux d'oestradiol, ni avec la prévalence ou la sévérité de la ND. Deux SNP s'associent toutefois significativement avec la survenue d'insuffisance rénale chronique terminale.Au total, nous avons identifié dans 2 voies métaboliques distinctes des déterminants génétiques de complications du DT2 ainsi qu'une interaction gène-environnement. / Type 2 diabetes (T2D) is a public health issue because of vascular and renal complications, which are complex diseases with interaction between genetic and environmental determinants.The objective of this work was to study these determinants in three independent populations of T2D patients by coupling cross-sectional (DIAB2NEPHROGENE) and longitudinal studies (SURDIAGENE and DIABHYCAR). Through a candidate-gene approach, we first focused on the natriuretic peptides system, NPR3 gene and sodium intake and then on the metabolic pathway of sex hormones, CYP19A1 gene (coding for aromatase) and sex steroid levels.Our first results showed that NPR3 rs2270915 G Allele was associated with high blood pressure (BP) and a reduced salt-sensitivity of BP. However, this SNP was not associated with any significant risk of cardio-vascular events (CVE) or death, at variance with rs6889608. Ultimately, CVE-free survival was impacted by salt intake with a reduced risk of morbi-mortality in those patients having the greatest intake, though a higher BP.In our second study, we confirmed that male gender was a risk factor for diabetic nephropathy (DN), but also for the occurrence of CVE. In men, we showed higher levels of estradiol (E2) associated with a higher prevalence of ND but without any significant increase in renal or CVE during follow-up. CYP19A1 variants were not associated with either E2 levels or the prevalence of ND. However, 2 SNPs tested, were significantly associated with the occurrence of end stage renal failure. Altogether, we have identified 2 different metabolic ways contributing to the genetic determinants of complications associated with T2D including a gene-environment interaction.