Effets de stresseurs environnementaux sur la fertilite des males chez l'abeille domestique apis mellifera l. en relation avec la fécondite de la reine. Dans un contexte de déclin des colonies d’abeilles mellifères, un appauvrissement de la qualité des reines, se traduisant par une production anormale de couvain et des renouvellements prématurés de reines, a été rapporté par les apiculteurs du monde entier. Partant de ce constat, l’hypothèse avait été émise qu’une atteinte de la fertilité des mâles (faux-bourdons), exposés aux stresseurs environnementaux, pouvait être responsable des défaillances observées chez les reines au sein des ruchers. Dans le but de vérifier cette hypothèse, des approches novatrices pour élever des faux-bourdons, en conditions contrôlées de laboratoire et en conditions semi-contrôlées, ont été développées. Les approches mises en oeuvre ont permis de démontrer que l’insecticide systémique Fipronil, la microsporidie pathogène Nosema ceranae et leur association avaient la capacité de générer des perturbations physiologiques de différents types chez les faux-bourdons incluant des altérations de la qualité des semences. De plus, les effets obtenus après les expositions à ces stresseurs ont montré que la fonction de reproduction de ces individus était particulièrement sensible à l’ensemble des stresseurs étudiés. L’insémination instrumentale de jeunes reines, avec des semences de mâles exposés au Fipronil, a mis en lumière une baisse de leur potentiel reproducteur résultant d’une diminution non seulement du nombre mais aussi de la viabilité des spermatozoïdes stockés dans la spermathèque. Considérant que le contenu de la spermathèque conditionne leur capacité à pondre et leur longévité, ces reines sont donc plus disposées à présenter des signes de défaillance pouvant se répercuter sur le fonctionnement général de leur colonie. Ainsi, les troubles de la reproduction induits par une baisse de la fertilité des mâles, exposés à une multitude de stresseurs environnementaux, pourraient en partie expliquer le déclin des colonies d’abeilles. De ce fait, une évaluation des effets reprotoxiques des substances auxquelles les mâles sont potentiellement exposés, pourrait être envisagée dans un cadre règlementaire à venir. Ainsi, les méthodes et les approches innovantes développées dans le cadre de ce travail pourraient représenter des bases pertinentes pour élaborer de nouveaux tests toxicologiques qui pourraient être utilisés dans la procédure d’enregistrement des pesticides. / In a context of honey bee decline, an impoverishment of queen quality, resulting in abnormal brood production and early queen renewal, has been observed worldwide. Hence, the assumption was made that fertility impairment of drones exposed to environmental stressors could explain the queen failure observed in apiaries. In order to test this assumption, original approaches to rear drones were developed in laboratory and semi-field conditions. These approaches enabled to show that the systemic insecticide Fipronil, the pathogen microsporidia Nosema ceranae and their combination disrupt drone physiology in different ways, including an impairment of the semen quality. In addition, results have highlighted the high sensitivity of the reproductive function of drone to all of these stress factors. The instrumental insemination of young queens with semen of drones exposed to Fipronil has shown a decrease in the reproductive potential of queens that resulted from a lower number and viability of spermatozoa stored in their spermatheca. Consequently, considering that the spermathecal content determines the egg-laying ability and the lifespan of queens, the risk of queen failure and colony dysfunction is higher. Thus, reproductive disorders, linked to a fertility decline of drones continuously exposed to numerous environmental stressors, could explain, at least in part, the phenomenon of honey bee decline. Thereby, an assessment of the reproductive toxicity of pollutants, including pesticides, to which drones are potentially exposed, should be considered in a future regulatory framework. In this way, the innovative methods and approaches developed in the frame of this work could represent pertinent bases to elaborate new toxicological tests that could be used in the registration procedure of pesticides.

Une fraction importante de la population est exposée à la pollution atmosphérique ; ses effets sur la mortalité et la morbidité cardiovasculaire et respiratoire sont connus, et un effet de l'exposition au cours de la grossesse sur le poids de naissance et la croissance fœtale est probable ; un effet sur le risque de naissance prématurée a aussi été suggéré par de nombreuses études, essentiellement en Amérique. En revanche, la capacité des couples à concevoir -fertilité- et les paramètres de la fertilité féminine ont été très peu étudiés en lien avec cette exposition.L’objectif de ce doctorat était de documenter un effet éventuel de la pollution atmosphérique sur la fonction de reproduction humaine et tout particulièrement sur les caractéristiques du cycle menstruel, la probabilité de survenue d’une grossesse (fertilité) et le risque de naissance prématurée.Nous nous sommes appuyés sur une cohorte de couples n’utilisant pas de méthode contraceptive (l’Observatoire de la fertilité en France) et sur treize cohortes de naissances européennes participant au projet ESCAPE (European Study of Cohorts for Air Pollution Effects).Nous avons observé un allongement de la durée de la phase folliculaire du cycle menstruel (période du cycle entre le début des règles et l’ovulation) avec l’exposition de la femme aux particules en suspension dans l’atmosphère (n=158, β=1,6 jour pour une augmentation de la concentration des particules de diamètre aérodynamique inférieur à 10 µm -PM10- de 10 µg/m3 dans le mois précédant le cycle, intervalle de confiance, IC à 95%, 0,3; 2,9). En utilisant deux designs d’étude en parallèle sur la même population, l’approche des durées en cours et l’approche de cohorte prévalente, nous avons mis en évidence une tendance à une diminution de la probabilité de grossesse en association avec l’exposition à la pollution atmosphérique pour la première approche (cohorte prévalente : n=468, risque relatif de grossesse, HR : 0,69 pour une augmentation des PM10 de 10 µg/m3 dans les 70 jours précédant l’inclusion, IC à 95%, 0,43;1,12) ; la tendance était similaire avec l’approche des durées en cours (n=516, durée médiane sans contraception multipliée par 1,29 pour une augmentation des PM10 de 10 µg/m3 dans les 70 jours précédant l’arrêt de la contraception, IC à 95%, 0,97;1,70).Le risque de naissance prématurée, analysé avec un modèle de survie en prenant en compte l’exposition comme une variable dépendant du temps, n’était pas associé à divers polluants atmosphériques dans les cohortes du projet ESCAPE (n=46 791, OR=0,97 pour une augmentation du niveau moyen de PM10 de 10 µg/m3 pendant la grossesse, IC à 95%, 0,87 ;1,07). Nous avons par ailleurs mis en évidence une augmentation du risque de naissance prématurée avec la pression atmosphérique pendant le premier trimestre de grossesse et avec la température moyenne pendant le premier trimestre, au moins dans l’intervalle entre -5°C et 10°C. Nous avons montré qu’une partie de la littérature en faveur d’une association entre particules fines et risque de naissance prématurée pourrait être sujette à un biais causé par des durées de fenêtres d’exposition différentes entre les enfants nés avant terme et ceux nés à terme.Dans l’ensemble, ce travail confirme la nécessité d’utiliser un modèle de survie avec variables dépendant du temps pour étudier le risque de naissance prématurité et appelle à poursuivre les recherches concernant des effets possibles des polluants atmosphériques sur le cycle menstruel et la fertilité, pour lesquels nos travaux font partie des premiers réalisés en population générale. / A large fraction of the population is exposed to atmospheric pollution, which has known effects on cardiovascular and respiratory mortality and morbidity and probable effect on birthweight and fetal growth. So far, the biological aptitude to conceive for couples -fecundity- and the female markers of fecundity have been seldom studied in relation with this environmental exposure.The aim of this PhD was to quantify the possible association between atmospheric pollution and specific health outcomes related to human reproduction: menstrual cycle characteristics, probability of pregnancy and preterm birth risk. We relied on a population of couples not using any contraceptive method (Observatory of Fecundity in France) and on 13 birth cohorts participating in the European Study of Cohorts for Air Pollution Effects.We observed that higher levels of atmospheric pollutants during the 30 days before the start of a menstrual cycle were associated with longer follicular phase (n=158, β=1.6 days per each increase by 10 µg/m3 in particulate matters with an aerodynamical diameter of less than 10 µm -PM10; 95% confidence interval: 0.3;2.9). In the population recruited in OBSEFF study, we observed a trend for an increased time to pregnancy with short-term NO2 and PM10 levels in an original approach relying on two seldom used study designs focusing on a marker of fecundity in parallel: the prevalent cohort approach (n=468, hazard ratio of pregnancy, HR: 0.69 per each increase by 10 µg/m3 in PM10 during the 70 days before the inclusion, with a 95% CI of 0.43;1.12) and the current duration approach (n=516, median current duration of unprotected intercourse multiplied by 1.29 per each increase by 10 µg/m3 in PM10 during the 70 days before the contraception stop, 95% CI: 0.97;1.70). In the cohorts included in ESCAPE, preterm delivery risk studied by a survival model with time-dependent exposures was not associated with atmospheric pollutants levels during pregnancy (n=46,791, OR=0.97 per each increase by 10 µg/m3 in PM10 during the whole pregnancy, 95% CI 0.87;1.7). We observed an increased risk of preterm birth with higher atmospheric pressure during the first trimester of pregnancy and to some extent with temperature between -5°C and 10°C during the first trimester of pregnancy. We additionally showed that using exposure windows with different durations between cases and non-cases is a source of a bias in preterm birth studies that may impact several studies in the literature.This work demonstrated that using a survival model with time-dependent exposures is crucial to study preterm delivery risk. It appeals for additional research on the possible adverse effects of atmospheric pollution on menstrual cycle and fecundity, as our studies are among the first ones conducted in a general population on those topics.

L’hypophyse est une glande endocrine responsable de la régulation de nombreux processus physiologiques, notamment la reproduction, par la sécrétion des gonadotrophines, la FSH et la LH. Ces hormones sont des glycoprotéines dimériques composées d'une sous-unité α commune (CGA) et de sous-unités β uniques (LHβ et FSHβ), qui confèrent une spécificité biologique. La synthèse de la FSH et la LH au niveau des cellules gonadotropes dépend entre autres de l’expression génique de gènes clés tels que Fshb et Lhb, dont la transcription est régulée par différents facteurs. La GnRH, produite par l’hypothalamus, en est la principale régulatrice, mais d’autres facteurs tels que les activines, qui signalent via des protéines nommées SMAD, participent à cette régulation. L'activité de la voie SMAD peut être modifiée par des interactions avec la voie Hippo dans plusieurs tissus et types de cellules, mais l’implication de la voie Hippo dans la régulation de la synthèse des gonadotrophines n'a jamais été investiguée. La voie de signalisation Hippo est une cascade de kinases qui contrôle l'activité des corégulateurs transcriptionnels fonctionnellement redondants YAP et TAZ. Afin d’élucider les rôles de YAP/TAZ dans la synthèse et la sécrétion de gonadotrophines, nous avons utilisé une approche de ciblage génique conditionnel (cKO) afin de causer la délétion de Yap/Taz spécifiquement dans les cellules gonadotropes. Nous avons constaté que cette délétion entraînait une augmentation de la sécrétion de la FSH et la LH chez les souris mâles, ainsi qu'une légère augmentation de la densité des spermatozoïdes. Les souris femelles cKO avaient des taux plus élevés de la LH sérique (mais pas de la FSH), qui étaient associés à un phénotype d'hyperfertilité caractérisé par des taux d'ovulation plus élevés et des portées plus nombreuses. Étonnamment, la perte de YAP/TAZ dans les gonadotropes n'a pas semblé affecter les gènes clés liés à la synthèse des gonadotrophines, mais la sécrétion de la LH basale et induite par la GnRH a augmenté dans les cellules hypophysaires de souris cKO cultivées in vitro. Les mêmes résultats ont été obtenus dans la lignée LβT2, une lignée de cellules gonadotropes immortalisées lorsque l’action de YAP/TAZ fut inhibée pharmacologiquement. Ensemble, ces résultats indiquent que YAP/TAZ suppriment la sécrétion des gonadotrophines (en particulier de la LH) dans les cellules gonadotropes et révèlent donc un tout nouveau rôle de la voie Hippo dans la reproduction chez mammifères. / The pituitary gland is responsible for regulating many physiological processes. Through the secretion of gonadotropins FSH and LH, the pituitary is considered a major regulator of reproduction. These hormones are dimeric glycoproteins composed of a common α subunit (CGA) and unique β subunits (LHβ and FSHβ), which confer biological specificity. The synthesis of FSH and LH at pituitary gonadotrope cells depends mostly on the expression of key genes as Fshb and Lhb. GnRH, produced by the hypothalamus, is the primary regulator, but other factors such as activins, which signal through proteins called SMADs, participate in this regulation. The activity of the SMAD pathway can be altered by crosstalk with the Hippo pathway in several tissues and cell types, but whether the Hippo pathway is involved in regulating gonadotropin synthesis has not been determined. The core Hippo signaling pathway consists of a kinase cascade that regulates the activity of the functionally redundant transcriptional co-regulators YAP and TAZ. To elucidate the roles of YAP/TAZ in gonadotropin synthesis and secretion, we decided to use a conditional gene targeting approach (cKO), which allowed us to promote the depletion of Yap/Taz specifically in the gonadotrope cells. Such conditional deletion resulted in increased circulating levels of FSH and LH in male mice, along with a slight sperm density increase. cKO female mice had augmented circulating LH (but not FSH) levels, which were associated with a hyperfertility phenotype characterized by higher ovulation rates and larger litter sizes. Surprisingly, the loss of YAP/TAZ in gonadotropes did not appear to affect key gonadotropin synthesis-related genes, but both basal and GnRH-induced LH secretion was increased in pituitary cells from cKO mice cultured in vitro. Similar results were obtained using pharmacological inhibition of YAP/TAZ in LβT2 gonadotrope-like cells in vitro. Together, these results indicate that YAP/TAZ suppress gonadotropin release (particularly LH) in gonadotrope cells and reveal a completely novel role of the Hippo pathway in mammalian reproduction.

Des niveaux d’élevés d’organochlorés (OC), incluant des pesticides et des produits industriels connus pour être des perturbateurs endocriniens, ont été détectés dans les populations humaines et animales en Arctique. Nous avons émis l’hypothèse qu’une exposition durant la vie précoce aux doses environnementales d’organochlorés qui contaminent l’Arctique, affecte la fonction et le développement reproducteur sur plusieurs générations avec une transmission paternelle dans un modèle de rat. Des femelles Sprague-Dawley (F0) ont été gavées avec le mélange d’organochlorés de l’Arctique (500 µg PCB/kg de masse corporelle/ 3X semaine) ou de l’huile de maïs (témoins) avant l’accouplement avec un mâle non traité et jusqu’à la mise bas de la portée F1. Après le sevrage, les mâles F1 ont été nourris avec de la nourriture commerciale et n’ont jamais été exposés directement aux organochlorés. À 90 jours après la naissance, les mâles de chaque génération ont été accouplés avec 2 femelles non traitées chacune pour engendrer des fœtus (19,5 jours de gestation) et des ratons de la génération suivante. Les mâles F1 exposés aux organochlorés et leur fils F2 ont eu un développement et des organes reproducteurs anormaux. Les F1 et F2 OC étaient sous-fertiles. Tous les F3 et F4 n’ont montré aucune différence avec les témoins. Les descendants F2, F3 et F4 de la lignée organochlorés ont été plus atteints par le situs inversus thoracalis que les générations témoins. De leur naissance jusqu’à l’âge adulte, les F2 OC ont montré un retard de croissance en comparaison aux témoins, en raison de leurs petits placentas. L’exposition prénatale au mélange d’organochlorés altère la méthylation de l’ADN spermatique des F1 et pourrait expliquer le phénotype anormal des fils F2 issus des pères F1 exposés aux organochlorés. Nos résultats suggèrent qu’une exposition prénatale au mélange d’organochlorés de l’Arctique sur un ancêtre mâle d’une famille provoque une dysfonction reproductive, mais aussi des pathologies du développement qui sont transmises par le père de façon transgénérationnelle. Ces observations représentent un des premiers modèles des effets écotoxicologiques sur la santé des descendants transmis par le père. / Elevated levels of organochlorine, including pesticides and industrial compounds, some of which are known endocrine disruptors, have been reported in human and wildlife populations in Arctic. We hypothesized that early life exposure to Arctic organochlorine mixture, which contaminates Inuits, affects the reproductive development and function of subsequent generations in a paternally mediated manner on a rat model. Sprague-Dawley females (F0) were gavaged with Arctic concentrations of an organochlorine mixture (500 µg PCB/kg body weight/ 3X weekly) or corn oil (control) before mating with untreated males and until parturition of the F1 litters. After weaning, all F1 male pups were fed commercial chow and never directly exposed to organochlorine. At 90 days of age, F1 males (n = 15) were mated to 2 untreated females each to generate F2 fetuses (at 19.5 days of gestation) and pups. Males were similarly mated to produce the F3 and F2 generation. Prenatally-exposed F1 males and their sons F2 had abnormal reproductive organs, residual nipples, alteration of puberty onset, lower spermatid production per testis and less sperm in epididymis and were sub-fertile in compare with control males. All F3 and F4 males were identical to control males from the same generation. Despite this abnormality was not present in F1 generation, F2, F3 and F4 in organochlorine lineage were significantly more reached by situs inversus thoracalis than all control generations. From birth until adulthood, F2 from prenatally exposed F1 fathers have shown a growth delay compared to F2 control due to their smaller placenta. Prenatal organochlorine exposure alters F1 sperm DNA methylation and would involved in embryo development and might partly explain the developmental phenotype of F2 sons sired by prenatally-treated F1 organochlorine. Our results suggest that a prenatal exposure to Arctic concentrations of organochlorine of male ancestor resulted in a reproductive dysfunction but also developmental pathologies, which are transgenerational paternally mediated. These observations represent one of the first models of paternally mediated ecotoxicological effects on offspring health.

Dans la zone Mali-Sud, l'augmentation démographique, le développement de la culture cotonnière et, parallèlement, des systèmes d'élevage ont entraîné une augmentation des surfaces cultivées, une réduction du temps de mise en jachère et un passage progressif à la culture continue. L'espace pastoral est réduit aux terres pas encore mises en culture. Dans un contexte climatique, économique et institutionnel difficile, on cherche à faire évoluer les pratiques de gestion de la fertilité des sols et d'alimentation des animaux pour renforcer les systèmes de production et ne pas hypothéquer leur durabilité. De nouvelles postures de recherche visent à transformer les situations, produire des connaissances et renforcer l'implication des acteurs. Les références élaborées par la recherche doivent être compréhensibles par l'ensemble des acteurs et prendre en compte les savoirs techniques locaux des praticiens. Cette prise en compte dans l'analyse des pratiques de gestion de la fertilité des sols permet-elle de produire des connaissances nouvelles sur les pratiques, de formuler des propositions techniques ou d'améliorer les relations recherche-vulgarisation-paysans ? Nous proposons de tester un cadre d'analyse des pratiques de gestion de fertilité des sols en nous basant sur une caractérisation préalable des savoirs techniques locaux. Ce travail est mené auprès de paysans de deux villages du Mali-Sud. La lecture des relations savoirs-pratiques permet d'apprécier la pertinence des savoirs techniques locaux, d'enrichir la description des pratiques agricoles et d'évaluer l'intérêt de cette approche pour les sciences agronomiques et pour le développement agricole

Les zones côtières sont soumises à des pressions anthropiques multiples notamment de nature chimique qui peuvent faire peser un risque réel pour la pérennité des espèces aquatiques. Le bassin d’Arcachon, lagune macrotidale située sur la façade atlantique, est aussi le siège d’une activité ostréicole importante. Cependant depuis plusieurs années, les exploitations ostréicoles sont confrontées à une baisse de recrutement et une forte mortalité des naissains d’huître. La contamination chimique du milieu comme facteur pouvant contribuer aux effets observés sur les huîtres n’a pour l’instant pas été vérifiée. L’étude présentée ici porte sur l’évaluation, à travers différentes approches, de la toxicité potentielle de métaux et pesticides sur les stades précoces de développement de l’huître creuse C. gigas. Les réponses embryotoxiques, génotoxiques et l’expression de gènes d’intérêt ont été étudiés. Les différents pesticides (S-métolachlore, irgarol et diuron) et métaux (cuivre et cadmium) ont tout d’abord été testés séparément pour déterminer leur spectre d’effets et leur mode d’action. Il a été montré qu’une exposition des gamètes ou des embryons d’huître aux pesticides étudiés et au cuivre conduit à une augmentation des malformations larvaires et des dommages à l’ADN, une diminution du succès de fécondation et un impact sur la qualité de la descendance à des teneurs environnementales. Le cadmium, quant à lui, ne présente pas d’effet embryotoxique et génotoxique aux concentrations présentes dans le milieu aquatique. Les métabolites du métolachlore, ESA métolachlore et OA métolachlore sont retrouvés dans le bassin d’Arcachon à de plus fortes concentrations que le composé parent, cependant rien n’est actuellement connu sur les effets toxiques de ces métabolites. Il a été montré que ces métabolites sont moins embryotoxiques et génotoxiques sur les embryons et sur les spermatozoïdes d’huître que le métolachlore. Des variations dans l’expression des gènes impliqués dans les défenses antioxydantes sont observées pour les larves d’huître exposées au métolachlore et au métolachlore ESA. La toxicité d’un mélange de pesticides représentatifs de la contamination du bassin d’Arcachon en présence ou non de cuivre a ensuite été évaluée. L’exposition des embryons d’huître à ces mélanges conduit à des défauts de développement, des dommages à l’ADN et des modifications de l’expression des gènes impliqués majoritairement dans le stress oxydant. Finalement, une cartographie de la toxicité des sédiments du bassin d’Arcachon a été réalisée au cours des 4 saisons de l’année 2011 à l’aide du test embryolarvaire huître. Les sédiments d’Arguin présentent une faible toxicité quelle que soit la saison considérée. En revanche, les sédiments du Tès montrent un effet embryotoxique plus important au printemps et en été par rapport à la saison hivernale. L’ensemble de ce travail permet d’émettre l’hypothèse d’un risque chimique accru pour le développement des premiers stades de vie de huître creuse dans le bassin d’Arcachon. / The coastal areas are subject to multiple anthropogenic pressures including chemical pollution that can pose a real risk to the sustainability of aquatic species. The Arcachon Bay, macrotidal lagoon located on the French Atlantic coast, is the important ecosystem for oyster farming. But for several years, the oyster farms face lower recruitment and high mortality of oyster spat. Chemical contamination of the environment as a factor that may contribute to the observed effects on oysters has so far not been investigated.The present thesis aimed at evaluating through different approaches, of the potential toxicity of heavy metals and pesticides representative of the Arcachon Bay contamination on the early life stages of the Pacific oyster, Crassostrea gigas. Embryotoxicity, genotoxicity and expression levels of eleven targeted genes were studied. Firstly, different pesticides (S-metolachlor, irgarol, and diuron) and metals (copper and cadmium) were separately tested to determine their spectrum of effects. It were shown that exposure of gametes and embryos of oyster to environmental concentrations of pesticides and copper increased developmental abnormalities and DNA damage, and reduced fertilization success and affected offpring quality. Cadmium, meanwhile, showed no embryotoxic and genotoxic effects at the concentrations found in the Arcachon Bay. Metabolites of metolachlor, metolachlor ESA and metolachlor OA, are found in the Arcachon Bay at higher concentrations than their parent compound. The results showed that these metabolites were less embryotoxic and genotoxic on oyster embryos and spermatozoa than metolachor. Significant changes in expression of genes involved in antioxidant defense were observed for oyster larvae exposed to metolachlor and metolachlor ESA. Toxicity of mixtures of pesticides representative of the Arcachon Bay contamination with and without copper was then evaluated. Exposures of oyster embryos to these mixtures lead to development defects, DNA damage and changes in the expression of genes involved mainly in oxidative stress responses. Finally, mapping of toxicity of sediments from the Arcachon Bay was conducted for four seasons of 2011 with the oyster embryo-larvae assay. Sediments collected from Arguin exhibited low toxicity, regardless any season. In contrast, sediments from Le Tès showed higher toxicity in spring and summer seasons compared to winter season.From this work, it can be hypothesized that chemical contamination of the Arcachon Bay represents a threat for oyster reproduction and development.

La végétalisation d'espaces en zone urbaine nécessite l'utilisation de grandes quantités de ressource naturelle terreuse. Pour préserver cette ressource non renouvelable, le génie pédologique propose une stratégie de construction de Technosols fertiles à partir du recyclage de déchets et sous-produits. Les propriétés des Technosols sont alors fortement influencées par les matériaux technogéniques qui les constituent. La formulation de mélanges performants pour la croissance des végétaux urbains passe par une analyse scientifique préalable. La fertilité des mélanges et leur évolution au cours du temps peuvent être appréciées par l'étude du processus d'agrégation et du transfert d'éléments nutritifs lors des stades précoces de la pédogenèse. Le modèle expérimental de Technosol construit proposé dans la Thèse développe une méthodologie aboutissant à la sélection de 11 matériaux (ballasts, béton, boues de station d'épuration urbaine, briques, compost de boues et de déchets verts, déchets de balayage de rue, déchets de démolition, déchets verts, terres excavées de profondeur, sous produits papetiers) représentatifs des gisements de déchets recensés au niveau européen et compatibles avec la construction de sol fertile. Le potentiel fertile initial de chaque matériau pur et de certaines combinaisons de mélanges a été mesuré. Puis des expériences menées en conditions contrôlées ont permis d'évaluer l'effet de différents facteurs pédogénétiques (e.g. anthropique, climatique et biologique) sur les processus déterminant de la fertilité des Technosols construits. Les résultats indiquent (i) qu'il est possible de construire un Technosol fertile exclusivement à partir de deux ou trois déchets aux propriétés physico-chimiques complémentaires; (ii) que les propriétés des mélanges sélectionnés peuvent être modélisées à partir des propriétés initiales de leurs matériaux parents.(iii) que lors des premiers stades d'évolution pédogénétique des mélanges, des agrégats stables se forment en fonction de la nature et des propriétés des matériaux parents, (iv) que les transferts d'éléments nutritifs sont fortement dépendants de la nature des matières organiques et du procédé de mélange des particules entre elles. La libération d'éléments nutritifs (e.g. phosphore) serait liée à la taille et la quantité des agrégats formés et en corollaire à la mise en place d'une organisation porale. Les connaissances acquises sur le fonctionnement et l'évolution des Technosols construits à partir de déchets apportent des connaissances nouvelles pour le génie pédologique. La méthode de choix de déchets ainsi que le procédé de formulation de mélanges développés dans ces travaux permettent d'obtenir des mélanges voire des sols construits performants par rapport à des usages attendus. Les modèles d'évolution des mélanges permettent de prédire au cours du temps la fertilité physico-chimique des Technosols construits. Dans le cadre du programme SITERRE-ADEME (2010-2015), les résultats acquis constituent des bases incontournables dans le développement d'un outil d'aide à la décision pour les gestionnaires (e.g. collectivités, bureaux d'étude, entreprises) auquel doit être associée une expertise sur la construction de sol pour la production de biomasse végétale / Greening of urban spaces requires large amounts of arable soil which is a non-renewable resource. To preserve this resource, a strategy is proposed to build fertile Technosols from wastes and by-products by pedological engineering. The properties of Technosols are highly influenced by their constitutive technogenic materials. In order To create favourable mixtures of materials for urban plant growth a preliminary scientific analysis is required. The fertility of the mixtures and their evolution can be assessed by the study of the aggregation process and nutrients transfer during the first stage of pedogenesis. An experimental model of constructed Technosol is proposed in this work. From this model a methodology is developed for the selection of eleven constitutive materials (e.g. bricks, compost made of sludge and green waste, concrete, demolition rubble, excavated earth materials, green wastes, paper mill sludge, sewage sludge, street sweeping wastes, track ballast). Each of these materials is representative of wastes deposits listed European wide and they are suitable candidates for the construction of fertile soils. The fertility of each pure material and of selected mixtures has been determined. Thereafter, experiments under controlled conditions enabled to assess the impact of different pedogenesis factors (e.g. anthropogenic, climatic and biological) involved in the definition of the fertility of constructed Technosols. The results demonstrate (i) the feasibility of the formulation of fertile constructed Technosols exclusively with two or three wastes presenting contrasted physico-chemical properties; and (ii) that the properties of selected mixtures can be modelled using the initial properties of their constitutive parent materials ; (iii) that during the first stage of pedogenesis of the mixtures, depending on parent materials nature and properties, stable aggregates can be formed, (iv) that nutrients transfer are highly dependent on organic matter nature and the process of particles mixing. The delivery of nutrients (e.g. phosphorus) seems to be related to the amounts and size of the formed aggregates and, consequently, to the established porosity. The understanding of the functioning and evolution of Technosols constructed with waste materials provides new knowledge for the development of pedological engineering. The methodology of wastes selection and the mixing process developed in this work enables us to propose mixtures and constructed soils favourable to various uses. The evolution models of the mixtures developed in this work allow the prediction of the physico-chemical fertility of constructed Technosols. The results acquired during this thesis are the main basis of a decision support tool for green spaces operators developed in the framework of the research program SITERRE-ADEME (2010-2015). The use of this decision support tool for plant biomass production, has to be associated with an expertise in soil construction

Dans la zone Mali-Sud, l'augmentation démographique, le développement de la culture cotonnière et, parallèlement, des systèmes d'élevage ont entraîné une augmentation des surfaces cultivées, une réduction du temps de mise en jachère et un passage progressif à la culture continue. L'espace pastoral est réduit aux terres pas encore mises en culture. Dans un contexte climatique, économique et institutionnel difficile, on cherche à faire évoluer les pratiques de gestion de la fertilité des sols et d'alimentation des animaux pour renforcer les systèmes de production et ne pas hypothéquer leur durabilité. De nouvelles postures de recherche visent à transformer les situations, produire des connaissances et renforcer l'implication des acteurs. Les références élaborées par la recherche doivent être compréhensibles par l'ensemble des acteurs et prendre en compte les savoirs techniques locaux des praticiens. Cette prise en compte dans l'analyse des pratiques de gestion de la fertilité des sols permet-elle de produire des connaissances nouvelles sur les pratiques, de formuler des propositions techniques ou d'améliorer les relations recherche-vulgarisation-paysans ? Nous proposons de tester un cadre d'analyse des pratiques de gestion de fertilité des sols en nous basant sur une caractérisation préalable des savoirs techniques locaux. Ce travail est mené auprès de paysans de deux villages du Mali-Sud. La lecture des relations savoirs-pratiques permet d'apprécier la pertinence des savoirs techniques locaux, d'enrichir la description des pratiques agricoles et d'évaluer l'intérêt de cette approche pour les sciences agronomiques et pour le développement agricole / Soil fertility management and herd role in the cotton-cereals-livestock systems in south Mali, technical local knowledge and crop-livestock farming practices. In the south Mali, population growth, joint development of cotton-crop and breeding system furthered the extension of cultivated lands, furthered the development of letting fallow land for a short-lived and the extension of lands cultivated in a continuous way. The pastoral lands are limited to the none cultivated areas. In a difficult context made off climatic hazard, economic crises and institutional uncertainty, the evolution of soil fertility practices and pastoral practices is looked up to enhance the farming systems and not mortgage their sustainability. New scientific approaches aim at changing the crop and breeding systems, at producing new knowledges and at reinforcing the farmer´s involvement. The technical references developed must be understandable by the farmers and the researchers and must integrate their local technical knowledges. Does the consideration of local technical knowledges in the soil fertility practices analysis enable to produce new knowledges on the practices, to elaborate technical proposals or improve the relations between researchers and farmers? We suggest to test a scientific approach to investigate soil fertility practices with the support of the characterization of the local technical knowledges. This work is performed with farmers of two villages of the South Mali. Analysis of knowledges and practices relations allows to appreciate the relevance of the local technical knowledges, allows to improve farming practices description and to assess the interest of this research method for agricultural sciences and the agricultural development

La plupart des études sur l’influence de la température sur la production des spermatozoïdes portent en grande partie sur les vertébrés. Néanmoins, les invertébrés constituent la majorité de la biodiversité terrestre animale, sont également plus sensibles à ces variations de température. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont porté sur la compréhension des capacités de reproduction, et sur l’influence d’une augmentation de température sur les fonctions mâles chez Nasonia vitripennis, un hyménoptère parasitoïde. Ce travail de thèse m’a permis de confirmer que chez cette espèce, la spermatogenèse était synchronisée et de décrire pour la première fois, un système de stockage intermédiaire des spermatozoïdes entre les testicules et les vésicules séminales. De plus, j’ai pu mettre en évidence que la spermatogénèse était sensible à une augmentation de température pendant le développement, altérant le sexe ratio de la descendance par des modifications d’allocations des sexes par les femelles. Ces résultats apportent de nouvelles connaissances sur la fertilité mâle chez cette espèce et démontrent la sensibilité de la spermatogenèse à la température. / Many studies on the impact of the temperature on spermatogenesis have largely focused on vertebrates. Nevertheless, invertebrates constitute the vast majority of terrestrial biodiversity, and are especially vulnerable to variations of temperatures. The studies realized during my thesis are focused on understanding male reproductive capacities and effects of heat stress on male fertility in a parasitic wasp Nasonia vitripennis. This work allowed to confirm that spermatogenesis was synchronized, and to describe for the first time a system of spermatozoa regulation between testis and seminal vesicles. Moreover, I was able to demonstrate that spermatogenesis was sensible to temperature variation during male development, and the offspring sex ratio was altered by modifications of sex allocation. These findings open the way to the description of male fertility in this species, and show the sensitivity of spermatogenesis to temperature variation.

Une grossesse extra-utérine est une grossesse implantée en dehors de la cavité utérine. Il existe quatre thérapeutiques pour leur prise en charge : l’expectative, le traitement médical par méthotrexate, le traitement chirurgical conservateur (salpingotomie) et le traitement chirurgical radical (salpingectomie). Le choix entre ces 4 traitements repose tout d’abord sur des critères de faisabilité (traitement médical et expectative sont par exemple exclus en cas de rupture tubaire). Ces critères de faisabilité peuvent être résumés par la notion d’activité de la GEU. Cette notion permet de différencier les grossesses extra-utérines peu actives pouvant bénéficier d’un traitement médical des grossesses extra-utérines actives requérant un traitement chirurgical.Chaque traitement présente des avantages et des inconvénients et la principale question toujours en suspens concerne la fertilité après prise en charge d’une GEU. L’essai randomisé DEMETER a donc été conçu pour évaluer l’existence éventuelle d’une différence de fertilité de plus de 20% entre traitement médical et traitement chirurgical conservateur d’une part pour les GEU peu actives et entre traitement chirurgical conservateur et radical d’autre part pour les GEU actives.Il n’y a pas de différence significative de plus de 20% de fertilité deux ans après la prise en charge d’une grossesse extra-utérine que ce soit pour les grossesses peu actives entre traitement médical et traitement chirurgical conservateur ou pour les grossesses actives entre traitement chirurgical conservateur et radical. Par ailleurs, cet essai a aussi permis de conclure à la supériorité, en terme d’échec immédiat, du traitement chirurgical conservateur avec injection postopératoire de méthotrexate par rapport au traitement médical pour la prise en charge des GEU peu actives. La plus grande efficacité du traitement chirurgical conservateur est probablement majorée par l’injection postopératoire de méthotrexate. Le taux de conversion d’un traitement chirurgical conservateur vers un traitement chirurgical radical est important : 10% dans le groupe des GEU peu actives et 21% (significativement plus élevé) dans le groupe des GEU actives. Enfin, Le délai de guérison est plus court après traitement chirurgical conservateur qu’après traitement médical.Ces résultats couplés aux données de la littérature permettent d’élaborer des recommandations sur la prise en charge des grossesses extra-utérines. Notamment, pour les GEU peu actives avec un taux d’hCG inférieur à 5000UI/ml sans signe de rupture tubaire ou de défaillance hémodynamique, un traitement médical par méthotrexate doit être proposé sous réserve d’une bonne compliance de la patiente pour le suivi. Une prise en charge par chirurgie conservatrice reste une option valide. Dans ce cas, une injection postopératoire de méthotrexate sera réalisée systématiquement dans les 24 heures suivant l’intervention. Le traitement des GEU actives est chirurgical et la décision entre conservateur et radical a lieu en peropératoire. Enfin, une information aux patientes pourra être délivrée sur l’absence de différence de fertilité 2 ans après le traitement d’une GEU. / An ectopic pregnancy is a pregnancy implanted outside uterine cavity. There are four different treatments to manage tubal ectopic pregnancy: expectation, medical treatment (methotrexate), conservative surgery (salpingotomy) and radical surgery (salpingectomy). The choice between these different treatments is based on feasibility criteria (medical treatment and expectation are not feasible in case of tubal rupture). These feasibility criteria can be summarized by activity of ectopic pregnancy. This activity allowed differentiating less active ectopic pregnancies that can be supported by medical treatment and active ectopic pregnancies that required surgery.All of these treatments present advantages and disadvantages and the major unresolved issue concerns subsequent fertility after management of ectopic pregnancy. Randomized trial DEMETER has thus been designed to evaluate a difference of 20% between medical management and conservative surgery for less active ectopic pregnancy and between conservative and radical surgery for active ectopic pregnancy. Differences for two years subsequent fertility after management of ectopic pregnancy were not more than 20% between medical management and conservative surgery for less active ectopic pregnancy as between conservative and radical surgery for active ectopic pregnancy. This trial also allowed concluding to the superiority of conservative surgery with a systematic postoperative injection of methotrexate compared to medical treatment for management of less active ectopic pregnancy. This superiority might be enhanced by postoperative methotrexate injection. The conversion rate to radical surgery when a conservative surgery is decided is important: 10% for less active ectopic pregnancy and 21% (significantly higher) for active ectopic pregnancy. Recovery time is shorter after conservative surgery compared to medical management.Results of DEMETER trial and literature review allowed giving guidelines for management of ectopic pregnancy. Less active ectopic pregnancy with hCG rate less than 5.000UI/l without tubal rupture or hemodynamic failure can be managed in first intention by medical treatment (methotrexate) if the women is assiduous to a close check. However, conservative surgery for less active ectopic pregnancy is a good option. A systematic postoperative injection of methotrexate in the 24 first hours after surgery should be recommended. Active ectopic pregnancy has to be managed surgically and decision between conservative and radical surgery should be done in the operative room. Finally, women have to be informed about the absence of difference between treatments for subsequent fertility.