Les amphibiens constituent le groupe le plus menacé d’extinction parmi les vertébrés. Néanmoins, peu de travaux en toxicologie des amphibiens tiennent compte des stades précoces de leur cycle de vie. Pourtant, un individu est exposé directement aux substances présentes dans le milieu aquatique dès l’émission des gamètes. Cette thèse de doctorat a pour objectifs d’apporter de nouvelles données sur les effets d’expositions à des xénobiotiques d’ovocytes de Xenopus laevis, de rechercher des cibles au sein de ce gamète et de participer au développement d’un nouveau modèle en écotoxicologie pour évaluer la qualité de milieux aquatiques.Les avantages, que présentent ces ovocytes, nous ont permis de développer des protocoles efficaces pour appréhender la toxicité de substances. Des endpoints ont pu être définis autour de la maturation ovocytaire, de la fécondation, du développement embryonnaire et de la formation de jeunes têtards. Les effets d’expositions au cadmium, au plomb, au cuivre, à la bouillie bordelaise, au glyphosate, au RoundUp® GT Max et à la deltaméthrine ont été déterminés. Des essais ont été également conduits pour des échantillons de milieux soumis à différentes pressions anthropiques.Il est apparu que l’ovocyte de xénope est sensible aux expositions, notamment au cadmium et au glyphosate et différentes signatures d’expositions sont apparues, comme la formation de doubles structures cytologiques induites par le glyphosate.Les réponses mises en évidence prouvent que l’ovocyte de X. laevis est un modèle pertinent et permettent de recommander l’étude des premières étapes du cycle de vie de l’amphibien en toxicologie aquatique. / Amphibians are one of the most imperiled group of extinction. Nevertheless, few toxicological studies are interested in the earliest steps of their life cycle, even if gamete emission, fertilization and embryogenesis are directly exposed to water pollution. In this context, this PhD thesis aims to bring new data about xenobiotic exposure effects on Xenopus laevis oocytes, to highlight targets inside this germ cells and to contribute to the elaboration of a new model in ecotoxicology to assess aquatic environment quality.As a well-known gamete, the xenopus oocyte makes possible to establish suitable experimental designs to assess toxicity. Many endpoints were defined regarding the oocyte maturation, the fertilization and also the development. The experiments were conducted in metal (cadmium, lead, copper) and in phytopharmaceutical (Bordeaux mixture, glyphosate, RoundUp® GT Max, deltamethrin) contaminated conditions, but also in environmental samples from various aquatic habitats.The xenopus oocyte appeared to be sensitive to contaminant exposures and specially to cadmium and both formulations of glyphosate. Never observed effects were reported. Pollutant signatures were also pointed up, like the double cytological structures induced by glyphosate exposures.The observed responses and results from environmental water experimentations show that X. laevis oocyte is a pertinent model in ecotoxicology and allow to recommend the first steps of the amphibian life cycle in aquatic toxicology.

Un contrôle précis de la maturation ovocytaire et de la ponte sont essentiels au succès de la reproduction sexuée au sein le règne animal. Ces processus sont coordonnés précisément par des signaux endocriniens et/ou environnementaux, selon les espèces, mais beaucoup reste à apprendre sur leurs régulations. Chez les cnidaires, de nombreuses méduses du groupe des hydrozoaires sont connues pour produire des gamètes en réponse à la transition nuit/jour. Pour caractériser les machineries cellulaires et moléculaires liant la réception de la lumière à l'initiation de la maturation ovocytaire, j'ai étudié la méduse hydrozoaire Clytia hemisphaerica. Mon travail de thèse s’est découpé en trois parties, chacune impliquant l'identification d'un composant moléculaire clé de ce processus.Mon étude initiale faisait partie d'une collaboration avec N. Takeda (Asamushi) et R. Deguchi (Sendai), chercheurs qui avaient, avant le début de ma thèse, identifié chez Clytia les Hormones d'Incitation de Maturation ovocytaire endogènes (MIH) comme étant des tétrapeptides de type WPRPamide, produit par clivage de deux précurseurs à neuropeptides. J'ai montré par hybridation in situ et immunofluorescence que les deux gènes précurseurs du MIH sont exprimés par un type de cellules neurosécrétrices localisées au niveau de l’ectoderme de la gonade, et que les peptides MIH sont sécrétés par ces mêmes cellules suite à une stimulation lumineuse. Cette étude a posé les bases permettant l'identification des régulateurs agissant en amont et en aval du MIH, et plus spécifiquement ceux impliqués dans la photoréception de l’ectoderme de la gonade et la réception du MIH par les ovocytes.Pour identifier le récepteur du MIH de Clytia (CheMIHR) dans les ovocytes, j'ai compilé à partir de données transcriptomiques issues de tissus de gonades, une liste de 16 protéines candidates de la famille des Récepteurs Couplés aux Protéines G (GPCR). J'ai cloné les 16 cDNAs et, utilisant une méthode de « deorphelinisation » de GPCR basée sur de la culture cellulaire (collaboration avec P. Bauknecht et G. Jékély; MPI, Tübingen), j’ai pu identifier un GPCR activée par des peptides MIH synthétiques. Sa fonction in vivo comme récepteur essentiel du MIH a été confirmée par la méthode d'édition génétique CRISPR/CAS9. La délétion ainsi produite, entraînant un déplacement du cadre de lecture au sein du gène CheMIHR, a détérioré la croissance des colonies de polypes et le comportement de ponte des méduses matures. Confirmant la fonction de CheMIHR, la maturation ovocytaire chez des mutants CheMIHR ne pouvait pas être déclenchée par la lumière ou par addition de MIH synthétiques, mais pouvait être rétablie en utilisant des analogues au cAMP, molécule connue pour agir en aval de la réception du MIH dans les ovocytes d’hydrozoaires. Des analyses phylogénétiques ont montré que Clytia MIHR est affilié à un sous-ensemble de familles de neuropeptides de bilaterians impliqués dans divers processus physiologiques, notamment la régulation de la reproduction. Des hybridations in situ sur les méduses Clytia, ont en outre montré l'expression des précurseurs de CheMIH et de CheMIHR dans des cellules neurales hors de la gonade, suggérant un rôle plus large du couple CheMIH-MIHR que la seule initiation de la maturation ovocytaire.Pour mieux comprendre la photoréception des gonades chez Clyita, j'ai montré que la ponte est sélectivement incitée par la lumière bleu-cyan, et mis en évidence, grâce à l’analyse de données de transcriptome de gonade, qu’un photopigment de la famille des Opsin (Opsin9) est hautement exprimé dans l'ectoderme. De façon saisissante, les hybridations in situ ont montré que le gène Opsin9 est exprimé dans les mêmes cellules sécrétant le MIH. L'introduction d'une mutation de changement de cadre de lecture dans le gène Opsin9 via la technologie CRISPR/Cas9 a empêché la maturation ovocytaire et la ponte des méduses mutantes en réponse à la lumière... / Tight control of oocyte maturation and of gamete release is essential for successful sexual reproduction in the animal kingdom. These processes are precisely coordinated by endocrine and/or environmental cues, depending on the species, but much remains to be learned about their regulation. Within the Cnidaria, many hydrozoan jellyfish are known to spawn mature gametes following dark/light transitions. To characterise the cellular and molecular machinery linking light reception and oocyte maturation initiation, I have studied the hydrozoan jellyfish Clytia hemisphaerica. My thesis work had three parts, each involving the identification of a key molecular component of this process.My initial study was part of a collaboration with N. Takeda (Asamushi) and R. Deguchi (Sendai), who identified the endogenous oocyte Maturation-Inducing Hormones (MIH) in Clytia as WPRPamide-related tetrapeptides, generated by cleavage of two neuropeptide precursors. I showed by in situ hybridization and immunofluorescence that Clytia MIH is produced by neurosecretory cells of the gonad ectoderm that co-express the two precursor genes, and that it is secreted upon light stimulation. This study paved the way for identification of regulators acting upstream and downstream of MIH release in the gonads, specifically the ones involved in photoreception in the gonad ectoderm, and in MIH reception by the oocytes. To identify the Clytia MIH receptor (CheMIHR) in the oocytes, I compiled a shortlist of 16 candidate G protein-coupled receptors (GPCRs) from gonad transcriptome data. I cloned all 16 cDNAs and, using a cell culture-based "GPCR deorphanization" assay (collaboration with P. Bauknecht and G. Jékély; MPI, Tübingen), identified one GPCR that was activated by synthetic MIH peptides. Its in vivo function as the essential MIH receptor was confirmed by CRISPR/Cas9 gene editing. Introduction of a frame-shift mutation in the CheMIHR gene impaired growth of Clytia polyp colonies and also the spawning behaviour of mature medusae. Confirming the function of CheMIHR, oocyte maturation in CheMIHR mutants could not be triggered by light or by synthetic MIH, but could be restored using cell-permeable analogues of cAMP, known to act downstream of MIH reception in hydrozoan oocytes. Phylogenetic analyses showed that Clytia MIHR is related to a subset of bilaterian neuropeptide hormone receptor families involved in diverse physiological processes, including regulation of reproduction. Accordingly, in situ hybridization showed the expression of Clytia MIH precursors and MIHR in non-gonadal neural cells, suggesting a wider role of Clytia MIH-MIHR besides oocyte maturation initiation.To address gonad photoreception, I showed that Clytia spawning is selectively induced by blue-cyan light, and then identified using gonad transcriptome data an opsin photopigment (Opsin9) highly expressed in the ectoderm. Strikingly, in situ hybridization showed that Opsin9 is expressed in the MIH-secreting cells. Introduction of a frame-shift mutation into the Opsin9 gene via CRISPR/Cas9 prevented oocyte maturation and spawning of mutant jellyfish in response to light. Anti-MIH immunofluorescence and rescue experiments with synthetic MIH showed that the essential function of Opsin9 is upstream of MIH release. Spawning in Clytia thus appears to be regulated by a dual function photosensory-neurosecretory cell type, perhaps retained from a distant metazoan ancestor...

Les aclipocytokines (aclipo), produites par le tissu adipeux jouent un rôle clé dans la régulation des fonctions métaboliques mais qu'en est-il pour les fonctions de reproduction? Nous montrons que la chemerine et ses récepteurs, la visfatine et la résistine sont présents dans les cellules ovariennes humaines et bovines. ln vitro nous observons que la chemerine et la résistine diminuent la stéroïdogenèse des cellules de la granulosa (CG) humaine induite par IGF-1 alors que la visfatine l'augmente. Des résultats similaires sont observés chez la vache pour la chemerine et la visfatine. Dans les deux espèces, les aclipo influencent la prolifération des CG, et les voies de signalisation AKT, MAPK-ERKl/2 et P38 ou l'AMPK. Chez le bovin, la chemerine bloque la maturation ovocytaire in vitro. Nous observons aussi dans cette espèce que la concentration plasmatique de résistine et son expression dans les aclipocytes est augmentée après vêlage lorsque la lipomobilisation est élevée. Ces travaux confirment le rôle de la résistine dans la régulation métabolique chez la vache et montrent l'importance des adipo dans les cellules ovariennes humaine et bovine. Il reste à élargir leur rôle au niveau central dans les fonctions de reproduction. / The aclipokines (aclipo ), produced by the adipose tissue play a key role in the regulation of metabolic functions, but what about for reproductive functions? We show that chemerin and its receptors, visfatin and resistin are present in human and bovine ovary cells. ln vitro we observe that chemerin and resistin decrease steroidogenesis in granulosa cells (GC) in response to IGF-1 while visfatin increases it. Similar results are observed for chemerin and visfatin in cows. In both species, chemerin, visfatin and resistin affect the proliferation of CG and signaling pathways inclucling AKT, MAPKERKl I 2 and P38 or AMPK. In cattle, chemerin blocks in vitro oocyte maturation. In this species, we also observe that the plasma resistin and its expression in aclipocytes are increased after calving when the fatty acid mobilization is high. This work confirms the role of resistin in the metabolic regulations in cow and shows the importance of aclipo in the human and bovine ovary cells. It remains to investigate their role at the central level in the reproductive functions.

Les cellules du cumulus (CCs) forment avec l'ovocyte le complexe ovocyte-cumulus (COC). Au cours de la folliculogénèse, un dialogue interdépendant régi par des jonctions communicantes se crée entre l'ovocyte et les CCs adjacentes. L'ovocyte en sécrétant certains facteurs, permettrait la différentiation et la prolifération des CCs qui, parallèlement, fournissent à l'ovocyte les nutriments nécessaires à sa maturation et son développement. La maturation nucléaire de l'ovocyte est définie par l'expulsion du 1er globule polaire au stade métaphase II (MII). Notre équipe a préalablement démontré que certains gènes exprimés dans les CCs chez l'humain, pouvaient prédire indirectement le potentiel implantatoire embryonnaire et la survenue d'une grossesse. Dans l'objectif d'identifier des marqueurs fiables de la maturité des ovocytes, nous avons analysé le profil transcriptomique des CCs en fonction du stade de maturité des ovocytes (VG, MI et MII). Dans un deuxième temps, nous avons étudié l'impact des conditions de maturation in vivo versus in vitro, sur le profil d'expression de gènes des CCs en fonction du stade de maturation ovocytaire. Nous avons mis en évidence, pour la première fois, une signature spécifique dans les CCs associée à la maturité nucléaire des ovocytes in vivo et in vitro. Nous avons également observé une sous-expression des gènes impliqués dans la maturation ovocytaire et l'expansion des CCs, et une sur-expression des gènes associés au cycle cellulaire dans les CCs dérivées d'ovocytes maturés in vitro, comparées aux CCs issus d'ovocytes in vivo. En comparant l'expression des gènes dans les CCs selon la condition de maturation et le stade de maturité de l'ovocyte, nous avons identifié deux voies de signalisation dominantes : la voie des lipides (transport du cholestérol et des triglycérides) fortement activée en condition in vivo, et le processus de réplication, recombinaison et réparation d'ADN, spécifique aux CCs in vitro. Nos résultats montrent que les conditions de maturation des COCs ont un impact sur la signature moléculaire des CCs. De plus, La signature moléculaire identifiée dans les CCs à différents stades de maturation ovocytaire nous a permis de définir la compétence des CCs. En considérant ce critère, nous avons observé que les ovocytes matures associés à des cellules du cumulus compétents (sur-expression de la signature des CCs au stade MII) présentent un potentiel de formation de blastocyste supérieur aux ovocytes MII entourés des cellules du cumulus incompétents (sur-expression de la signature des CCs au stade VG et/ou MI). Ces résultats ouvrent ainsi de nouvelles perspectives en application clinique. Des études supplémentaires sont toutefois nécessaires afin d'identifier, dans un premier temps, les facteurs qui influencent l'expression des gènes au cours de la maturation ovocytaire in vivo et comprendre ainsi les voies de signalisation altérées par les conditions de culture in vitro. / Cumulus cells (CCs) associated with the oocyte form the cumulus-oocyte complex (COC). During folliculogenesis, interdependent dialogue governed by gap junctions is created between the oocyte and adjacent CCs. The oocyte, by secreting certain factors allows the differentiation and proliferation of CCs which, at the same time, provide nutrients to the oocyte for its maturation and development. Nuclear maturation of oocytes is defined by its transition from germinal vesicle (GV) to metaphase I (MI) up to metaphase II (MII) phase. Our team previously shown that certain genes expressed in the human CCs could predict embryo and the pregnancy outcomes. We analyzed the transcriptomic profile of CCs according to oocyte nuclear maturation stages (GV, MI and MII). The aim of this study was to identify the CCs molecular signature according to nuclear maturation oocyte under in vivo and in vitro conditions. In addition, we studied the impact of culture conditions of the COCs under in vivo and in vitro on the gene expression profile of CCs. We have demonstrated that there is a specific signature in the human CCs associated with the nuclear maturity of human oocytes whatever the culture condition. We have also observed the under-expression of genes involved in oocyte maturation and CCs expansion, and the over-expression of genes associated with cell cycle function in the CCS derived from in vitro versus in vivo oocytes. By comparing gene expression in the CCs according to oocyte nuclear maturation stages, we have identified two dominant signaling pathways: the lipids pathway (cholesterol transport and triglyceride) strongly activated in in vivo conditions, and the process of replication, recombination and DNA repair, which appear to be specific to in vitro CCs. Our results suggest that the maturation conditions of COCs have an impact on the molecular signature of CCs.Moreover, our data showed that matures oocytes can be surrounded by competent (sur-expression of the identified molecular signature of CCs derived from oocyte at MII stage) or incompetent CCs (sur-expression of the identified molecular signature of CCs derived from oocyte at GV or/and MI stages). These results open new perspectives in clinical application.Further studies are needed to identify factors influencing gene expression during oocyte maturation in vivo. These data should help to better understand how/why signaling pathways are altered by culture conditions in vitro.

Les biotechnologies de la reproduction sont aujourd’hui largement utilisées dans le contrôle de la fertilité animale et humaine. Ces techniques présentent cependant des rendements faibles et font actuellement l’objet de nombreuses recherches. Ce travail de thèse s’inscrit dans ce contexte et se focalise sur la recherche de nouvelles molécules pro-fertilité dans l’espèce bovine, et s’articule autour de deux axes : le premier consiste à tester les propriétés pro-fertilité d’une enzyme du métabolisme lipidique sur la maturation ovocytaire, la fécondation et le développement embryonnaire préimplantatoire in vitro, et le deuxième à découvrir des molécules permettant d’améliorer la fécondance des spermatozoïdes. Nous démontrons ici que l’application de l’enzyme améliore de manière significative le nombre et la qualité des embryons au stade blastocyste. Un savoir-faire quant à l’utilisation de cette enzyme (fenêtre de traitement, concentration,…) a été développé. Cette thèse a également permit de caractériser différents composés avec des propriétés différentes dont une molécule originale permettant d’augmenter la vitesse des spermatozoïdes. Ce composé est prometteur car il est aussi actif sur des spermatozoïdes issus du testicule, de l’épididyme ou de l’éjaculat, avant ou après congélation. / The reproductive biotechnologies are now widely used in control of animal and human fertility. However, these technics have low yields and are currently the subject of much research. In this context, the present thesis focuses on the search for new pro-fertility molecules in cattle, organized around two axis : the first one is to test the pro-fertility properties of an enzyme from lipid metabolism on maturation, fertilization and preimplantation embryo development in vitro, and the second one is to discover molecules to improve sperm fertilizing ability. Here, we show that application of the enzyme significantly improve the number and quality of embryos at the blastocyst stage. Expertise in the use of this enzyme (time of treatment, concentration, etc.) was developed. This thesis also allowed the characterization of different compounds with different properties. Among them, one original molecule increase sperm velocity. This compound is promising because it works on sperm from the testis, epididymis or ejaculate before or after freezing.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Sciences de la vie et de la santé : Lille 1 : 2006. / N° d'ordre (Lille 1) : 3910. Articles en anglais reproduits dans le texte et en annexe. Résumés en français et en anglais. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 242-290.

Holothuria scabra est l'holothurie comestible à haute valeur marchande la plus distribuée et la plus exploitée dans l'Indo-Pacifique tropical. Dès lors, et à cause de la demande croissante des pays importateurs et consommateurs, les stocks naturels de l'espèce sont confrontés actuellement un problème de surexploitation. A Madagascar, les situations économique, sociale et politique difficiles ainsi que l'insuffisance d'un plan efficace pour l'aménagement de cette exploitation, rendent la situation plus délicate encore. La surexploitation se traduit par la diminution de la production, la raréfaction de certaines espèces, la dégradation de la qualité du produit et entraîne une forte concurrence entre les exploitants et le non respect de la législation existante. Un plan d'aménagement de cette exploitation est proposé dans ce travail. Celui-ci concerne la gestion de la pêche, la restauration et la pérennisation des stocks naturels, et la valorisation des produits. L'holothuriculture est considérée comme la solution d'avenir pour pallier une demande sans cesse croissante en trépang, restaurer les stocks naturels et sauver les espèces d'holothuries menacées d'extinction. Dans ce travail, il s'agissait d'étudier les aspects biologiques de l'espèce liés à la réalisation de l'élevage de ses larves et juvéniles. Des études concernant le cycle de reproduction de la population locale (baie de Toliara 23° 27' S; 43°41' E côte Sud-ouest de Madagascar), l'induction de la maturation ovocytaire, le développement larvaire et post-larvaire, le développement squelettique chez les larves et les juvéniles, et la croissance des larves et des juvéniles ont été menées. Le but était d'optimaliser la production de juvéniles de H. scabra en écloserie en s'appuyant sur les connaissances préexistantes et acquises. Le cycle de reproduction de H. scabra a été étudié de novembre 1998 à avril 2001 par le suivi de la variation mensuelle de l'indice gonadique, de l'indice de maturité sexuelle et du pourcentage de chaque stade de maturité sexuelle. La population étudiée présente un cycle de reproduction annuel. Toutefois, des gonades mûres sont présentes dans la population presque toute l'année. Les individus mûrs et prêts à pondre sont toutefois plus nombreux entre novembre et avril. Le cycle annuel comporte cinq périodes mais la population étudiée n'a jamais présenté un cycle bien défini et stable. Les échantillons mensuels de gonades sont relativement hétérogènes. La gonade de Holothuria scabra est formée d'une touffe de plusieurs tubules ramifiés. Le développement des gonades ne suit pas le modèle de recrutement progressif des tubules. Si les tubules constitutif d'une gonade n'ont pas les mêmes longueurs, ils sont par contre au même stade de maturité sexuelle. La troisième partie du travail porte sur le développement et l'élevage de H. scabra en structures aquacoles et plus particulièrement sur la production des juvéniles. Ceci débute par l'obtention des œufs fécondés. Pour ce faire, une procédure artificielle recourant à l'induction de la maturation ovocytaire a été utilisée. L'utilisation d'une substance nouvelle (la Nirina) s'est avérée très efficace pour induire la maturation ovocytaire de l'espèce H. scabra. Plus de 90% des ovocytes deviennent matures et sont fécondables après avoir été mis en sa présence. Contrairement aux effets de diverses molécules connues pour induire la maturation chez certaines espèces (dithiothreitol, L-cysteine), les œufs fécondés obtenus par cette méthode sont viables et ont de développement normal. Le développement larvaire se fait en moyenne en deux semaines mais il est influencé par les facteurs température et densité d'élevage. Les élevages conduits à basse température et faible densité ont de meilleure performance de croissance et un meilleur taux de survie. Par contre, le développement est plus lent à basse température. La durée de la phase épibionte des juvéniles est évaluée à environ six semaines, période après laquelle les juvéniles atteignent une longueur moyenne de 20mm (0,5g). Leurs croissance et développement sont moins influencés par la température que ceux des larves. Leur croissance est influencée par la qualité de la nourriture. Les juvéniles épibiontes ont une croissance en longueur plus élevée (0,356 mm/j) et une croissance pondérale moins élevée (12,89mg/j) que les juvéniles fouisseurs (endobiontes). L'apparition et le développement des structures squelettiques ont été observé chez les larves et juvéniles de H. scabra. L'apparition des nouvelles spicules calcaires a pu être suivi chez les juvéniles épibiontes . Ce travail met en évidence de nouveaux aspects de la biologie et de l'élevage de H. scabra, espèce aux rôles économiques et écologiques importants dans les régions de l'Indo-Pacifique. La connaissance des aspects reproducteurs et du développementaux est essentielle pour une gestion durable des pêches et exploitation.

Cette étude nous a permis tout d'abord de décrire et de comparer la gamétogenèse chez R. decussatus, en milieu naturel (sud tunisien) et en milieu contrôlé, de définir les critères d'évaluation de leur maturité et de mettre en évidence le rôle positif du conditionnement dans la réussite de la reproduction artificielle. Afin de répondre à ces objectifs, des approches qualitatives (analyse histologique) et semi-quantitatives (suivi d'un indice de condition et analyse d'images) sont utilisées. Les résultats obtenus montrent que le cycle sexuel est continu. En janvier et février, les individus débutent leur gamétogenèse. De mars à novembre – décembre, l'activité gonadique est importante. La période d'émissions gamétiques s'étale de juin à décembre avec un intervalle de temps irrégulier entre les émissions. En conditionnement d'hiver, les palourdes produisent des ovocytes matures à partir de mars et les émissions gamétiques commencent en avril. Le cycle est alors accéléré grâce à l'élévation de température et l'abondance de nourriture, les reproducteurs produisent alors des gamètes matures plutôt dans l'année, en avance de trois mois par rapport au milieu naturel. Quant au conditionnement d'été, l'évolution du cycle sexuel est la même qu'en milieu naturel et les périodes de maturation et d'émissions gamétiques coïncident parfaitement. Ainsi, cette étude nous a permis de fournir des résultats essentiels pour la maîtrise du conditionnement de la palourde R. decussatus, permettant aux écloseurs d'évaluer l'état de maturité des géniteurs, de concentrer leurs efforts sur le conditionnement uniquement à certaines périodes de l'année allant de février à mai, ce qui leur permet de gagner autant en temps qu'en coût de production. Par ailleurs, afin de maîtriser d'avantage l'élevage de la palourde et perfectionner les techniques de production en écloserie, nous avons tenté de trouver une technique alternative aux chocs thermiques qui nous permet d'obtenir plus facilement et plus rapidement des gamètes matures pour la conduite d'un élevage larvaire. La méthode proposée est celle de la dissection de la gonade (stripping). Cette étude étant la première à s'intéresser à la maturation ovocytaire pouvant être induite par la sérotonine chez cette espèce de bivalve en milieu contrôlé. Nous avons ainsi montré que l'ajout de 20 µM de sérotonine au milieu extérieur permet la reprise de la méiose des ovocytes strippés en environ 90 minutes à 20°C. Le maximum de réussite étant de 67%. Par ailleurs, nous avons aussi pu évaluer la compétence des ovocytes débloqués à la fécondation. En effet, plus les géniteurs entrent en maturation plus le pourcentage des ovocytes fécondables augmente. A partir d'un seuil estimé à 53%, les géniteurs placés en milieu contrôlé, répondent positivement aux chocs thermiques subis. Ceci nous permet d'estimer ce pourcentage comme un critère d'évaluation de la compétence des ovocytes à la fécondation et ainsi de choisir le moment propice pour la réalisation d'un élevage larvaire. En 3ème et dernière partie, nous avons recherché si des variations des paramètres immunitaires (cellulaires et biochimiques de l'hémolymphe) pouvaient être associées à des changements physiologiques liés à la reproduction, ceci dans le but d'approfondir notre étude, de mieux comprendre le comportement hémocytaire pendant le cycle de reproduction et de chercher de nouveaux critères de maturation en moyennant de nouvelles approches autres que celles couramment utilisées (histologie et analyse d'image) dans la littérature. Ainsi les mécanismes physiologiques liés à la reproduction entraînent des changements profonds dans les paramètres de défense de R. decussatus en milieu naturel ou en milieu contrôlé. En période de reproduction, on assiste à une migration des hémocytes des tissus vers le compartiment circulatoire pour le transport de métabolites pour l'approvisionnement des gonades d'où l'augmentation de la concentration hémocytaire observée pendant cette période. En période d'émissions gamétiques, on assiste à une diminution de la concentration hémocytaire, liée à la mobilisation des hémocytes vers la gonade. Dans le cas de la résorption complète de la gonade, une forte augmentation de la concentration hémocytaire est signalée, ceci nous permet d'attribuer aux hémocytes un rôle potentiel de nettoyage après atrésie. Outre les paramètres cellulaires, les paramètres biochimiques de l'hémolymphe peuvent aussi témoigner des changements cycliques liés à la reproduction, en particulier en période de maturation gamétique où une forte synthèse d'enzymes lysosomales dans le sérum est observée, liée à leur rôle dans le transport de réserve. Ainsi afin de préciser le rôle des hémocytes et approfondir les liens entre la reproduction et l'immunité chez les bivalves, des dosages plus précis des activités fonctionnelles des hémocytes sont préconisés ; d'une part des tests fonctionnels tels que l'évaluation de la phagocytose pourraient être inclus dans le protocole, en association avec les activités microbicides afin de mieux préciser le rôle des hémocytes dans la défense, d'autre part des activités biochimiques tel que des mesures de métabolites comme les lipides dans l'hémolymphe afin d'évaluer l'activité hémocytaire dans la reproduction.

Holothuria scabra est l'holothurie comestible à haute valeur marchande la plus distribuée et la plus exploitée dans l'Indo-Pacifique tropical. Dès lors, et à cause de la demande croissante des pays importateurs et consommateurs, les stocks naturels de l'espèce sont confrontés actuellement un problème de surexploitation. A Madagascar, les situations économique, sociale et politique difficiles ainsi que l'insuffisance d'un plan efficace pour l'aménagement de cette exploitation, rendent la situation plus délicate encore. La surexploitation se traduit par la diminution de la production, la raréfaction de certaines espèces, la dégradation de la qualité du produit et entraîne une forte concurrence entre les exploitants et le non respect de la législation existante. Un plan d'aménagement de cette exploitation est proposé dans ce travail. Celui-ci concerne la gestion de la pêche, la restauration et la pérennisation des stocks naturels, et la valorisation des produits. L'holothuriculture est considérée comme la solution d'avenir pour pallier une demande sans cesse croissante en trépang, restaurer les stocks naturels et sauver les espèces d'holothuries menacées d'extinction. <p>\ / Doctorat en sciences, Spécialisation biologie animale / info:eu-repo/semantics/nonPublished