Les stéroïdes jouent un rôle préponderant dans la différenciation des gonades de l’amphibien Pleurodeles waltl. De plus, une inversion sexuelle peut être induite par différents facteurs comme la température d’élevage ou les stéroïdes exogènes. L’objectif de la thèse était double : étudier l’effet d’oestrogeno-mimétiques et caractériser l’expression des récepteurs des oestrogènes et des androgènes. Ethynylestradiol a entraîné l’inversion sexuelle des larves génétiquement mâles. Ce composé est plus éfficace que l’oestradiol. A la dose susceptible de se retrouver en milieu naturel, le développement des canaux de Müller est stimulé. La différenciation des oviductes chez les larves mâles pourrait donc constituer un bon indicateur du potentiel oestrogeno-mimétique de diverses molécules. Le récepteur alpha des oestrogènes et le récepteur des androgènes ont été clonés. Chez l’adulte, l’ARN messager d’ERalpha est présent spécifiquement dans les tissus reproducteurs. Chez les larves, un taux de messager plus élevé dans les gonades femelles que dans les gonades mâles a été observé, mais cette différence apparait après l’augmentation d’expression de l’aromatase. Lors de l’élevage des larves femelles à 32°C, l’expression d’ERalpha est inhibée et la différence entre gonades mâles et femelles n’est plus observée. Les stéroïdes n’influencent pas l’expression d’ERalpha dans les gonades, en revanche les traitements par la testostérone et la DHT provoquent une forte augmentation de l’espression d’ERalpha dans les compartiments mésonéphros-organe interrénal. Chez l’adute, l’anticorps polyclonal du récepteur des androgènes montre que la protéine AR n’est présente que dans le testicule, l’ovaire, le cerveau, la rate et l’oviducte. Cependant chez les larves, le taux d’ARN messager d’AR est plus élevé dans les gonades femelles que dans les gonades mâles aux certains stades. Un fragment du promoteur de l’ERalpha a aussi été cloné. La mutagenèse dirigée a mis en évidence un élément de fixation du facteur CTCFL/BORIS susceptible de réguler l’expression. Ces études confirment l’importance de la signalisation oestrogénique pour la différenciation ovarienne et montrent que certains oestrogeno-mimétiques peuvent induire la différenciation des oviductes chez les mâles voir inverser leur sexe. / Steroids are important for sex differentiation in amphibian species Pleurodeles waltl. Besides, sex reversal can be induced by different factors, like the rearing temperature or exogenous steroids. This study has a double objective: to analyze effects of estrogen mimic chemicals and to characterize expression of estrogens and androgens receptors. The sex reversal in larvae of genotype male is induced by ethynylestradiol. This chemical is also more efficient than l’estradiol. At the concentration, which could be found in the nature, the development of mullerian duct is induced. Thus, oviduct differentiation in male larvae could be a good marker of endocrine potentiql of estrogen mimic chemicals. The estrogen receptor alpha and androgen receptor were isolated. In adult, ERalpha mRNA is present specifically in reproductive tissues. In larvae, higher level of ERalpha mRNA was observed in female gonads than in male ones; but such a difference appears after the increase of aromatase expression. ERalpha expression is inhibited in female larvae reared at 32°C, and the difference of expression between male and female was not observed. Steroids do not affect ERalpha expression in gonad, but treatments of testosterone and of DHT provoke a huge increase of ERalpha expression in mesonephros interrenal organ. In adult, a polyclonal antibody of androgens receptor reveals the presence of AR protein in testis, overy, brain, spleen and oviduct. Nevertheless, the level of AR mRNA is higher in female larvae than in male ones during the sex differentiation. A promoter region of ERalpha was also isolated. Site directed mutagenesis reveals a fixation element of factor TCTFL/BORIS, which is susceptible to regulate ERalpha expression. These studies confirm the importance of estrogenic signaling in ovary differentiation, they also demonstrate the capacity of certains estrogen mimic chemicals in oviduct differentiation induction even in male versus female sex reversal.

Dans le contexte de la physiologie comparée de la reproduction, les amphibiens sont peu étudiés. Le travail réalisé durant cette thèse visait à analyser des marqueurs de différenciation testiculaire chez l'urodèle Pleurodeles waltl, dont le déterminisme génétique du sexe (ZZ/ZW) peut être influencé par la température. Nos études ont d'abord porté sur le gène sox9 marqueur de la différenciation testiculaire chez les vertébrés supérieurs. Le gène cloné chez le pleurodèle montre une bonne conservation par rapport aux autres vertébrés. Son expression plus élevée dans la gonade mâle n'apparaît que tardivement suggérant qu'il n'est probablement pas impliqué dans les stades précoces de la différenciation testiculaire. En outre, son expression dans le mésonéphros rend difficile son utilisation comme marqueur de différenciation testiculaire. Nous avons ensuite étudié l'Amh, hormone testiculaire impliquée dans la régression des canaux de Müller chez de nombreux vertébrés. Son expression spécifique de la gonade, précocement plus élevée chez les larves ZZ que les ZW en font un excellent marqueur de la différenciation testiculaire. Le fait que les pleurodèles mâles voient les canaux de Müller persister malgré la présence d'Amh suggère que la fonction primaire de cette hormone était en relation avec la différenciation gonadique et que la fonction de régression des canaux de Müller n'est apparue que secondairement au cours de l'évolution. Ces marqueurs ont été mis à profit pour caractériser le phénotype gonadique lors d'inversions sexuelles ou lors de développements en absence de cellules germinales. Ils ont permis de montrer que les cellules germinales ne semblent pas jouer de rôle dans la différenciation gonadique du pleurodèle / In the context of comparative physiology of reproduction, amphibians are poorly studied. This work was dedicated to the analysis of testis differentiation markers in the newt Pleurodeles waltl, which shows a ZZ/ZW genetic mode of sex determination that can be affected by temperature. First, we studied sox9, a testis differentiation marker well characterized in many higher vertebrates. The gene cloned in Pleurodeles shows a good level of identity with other vertebrates. The testis-enriched expression appears late during the testis differentiation process indicating that it is probably not involved in the early steps of testis differentiation. Its use as a marker of testicular differentiation proved difficult since it is expressed not only in the gonads but also in the mesonephros. Then, we studied amh, a testis hormone responsible for müllerian duct regression in many vertebrates. Its early expression in the gonad, significantly higher in male than in female larvae makes it an excellent marker for testis differentiation. Since in Pleurodeles waltl, Müllerian ducts persist in males, it suggests that during the course of evolution, the function of Amh on the regression of Müllerian ducts appeared secondarily after its role in gonadal differentiation. These markers have been used to characterize the gonadal phenotype during sex reversal, or in gonads developed in the absence of germ cells. They showed that these cells do not seem to play a role in gonadal differentiation of Pleurodeles waltl

Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la différenciation normale et pathologique des cellules germinales (CGs). Dans une première partie, la différenciation normale a été étudiée chez l'amphibien urodèle Pleurodeles waltl. L'acide rétinoïque (AcR) est impliqué dans l'induction de l'entrée en méiose des cellules germinales (CGs) chez les amniotes (Bowles et al., 2006 ; Smith et al., 2008). Nous avons voulu savoir si l'AcR était aussi impliqué dans ce processus chez le pleurodèle. Nous avons montré que l'expression de PwDmc1 (marqueur de méiose), survient plus précocement dans les gonades femelles (avant la métamorphose) que dans les gonades mâles (après la métamorphose). In vitro, l'application d'AcR sur des gonades mâles et femelles en culture organotypique ainsi que l'inhibition de la dégradation de l'AcR endogène induisent l'entrée en méiose des CGs. Nous avons également montré que la balance synthèse/dégradation l'AcR endogène est modulée par les hormones stéroïdes. Les mécanismes de différenciation des CGs décrits chez les mammifères semblent donc conservés chez les urodèles. La seconde partie de la thèse s'inscrit dans le contexte de la différenciation pathologique des CGs.De nombreuses études ont montré qu'une exposition in utero à des xénobiotiques pouvait provoquer des altérations de la différenciation des CGs. Ces cellules altérées restent en dormance pendant l'enfance. A la puberté, elles prolifèrent et donnent naissance aux tumeurs testiculaires, suggérant que le développement de ces tumeurs est hormono-sensible (McIntyre et al., 2008). Nous avons étudié les effets des hormones stéroïdes sur la prolifération des cellules séminomateuses humaines TCam2. L'oestradiol et la testostérone stimulent leur prolifération ainsi que l'expression d'une isoforme tronquée du récepteur alpha des oestrogènes ER[alpha]36. Ce récepteur est induit par la voie GPER-AMPc/PKA et semble nécessaire à l'expression du récepteur à l'EGF. Il pourrait donc constituer une cible thérapeutique potentielle. / Retinoic acid (RA) is involved in germ cells meiosis onset (CGs) in amniotes (Bowles et al., 2006 ; Smith et al., 2008). The aim of the first part of our study was to determine if RA is able to induce meiosis entry in the urodele amphibian Pleurodeles waltl. Our data on PwDmc1 (meiosis marker) expression indicate an earlier meiosis onset in females compared with males depending on RA biosynthesis. In vitro, the treatment of male and female gonads with RA induces an earlier meiosis entry in both sexes. Moreover, we have shown that RA biosynthesis is regulated by steroid hormones. Therefore, the mechanisms which trigger GCs differentiation in mammals might be conserved in urodeles. Many studies indicated that in utero xenobiotic exposure is able to induce alterations in GCs differentiation. These neoplasic cells enter in a period of dormancy until after puberty where they proliferate and the testicular tumours emerge. This prepubertal dormancy suggests that the testicular cancer development is hormone sensitive (McIntyre et al., 2008). In the second part we studied the effects of steroid hormones on the proliferation of the seminoma cell line TCam2. Our results indicate that estradiol and testosterone can induce the proliferation of this cell line and the expression of ER[alpha]36, a truncated form of estrogen receptor alpha. This expression is stimulated by GPER-cAMP/PKA signalisation pathway and activates EGFR expression. ER[alpha]36 could be a potential therapeutic target.

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Dans le contexte de la physiologie comparée de la reproduction, les amphibiens sont peu étudiés. Le travail réalisé durant cette thèse visait à analyser des marqueurs de différenciation testiculaire chez l'urodèle Pleurodeles waltl, dont le déterminisme génétique du sexe (ZZ/ZW) peut être influencé par la température. Nos études ont d'abord porté sur le gène sox9 marqueur de la différenciation testiculaire chez les vertébrés supérieurs. Le gène cloné chez le pleurodèle montre une bonne conservation par rapport aux autres vertébrés. Son expression plus élevée dans la gonade mâle n'apparaît que tardivement suggérant qu'il n'est probablement pas impliqué dans les stades précoces de la différenciation testiculaire. En outre, son expression dans le mésonéphros rend difficile son utilisation comme marqueur de différenciation testiculaire. Nous avons ensuite étudié l'Amh, hormone testiculaire impliquée dans la régression des canaux de Müller chez de nombreux vertébrés. Son expression spécifique de la gonade, précocement plus élevée chez les larves ZZ que les ZW, en fait un excellent marqueur de la différenciation testiculaire. Le fait que les pleurodèles mâles voient les canaux de Müller persister malgré la présence d'Amh suggère que la fonction primaire de cette hormone était en relation avec la différenciation gonadique et que la fonction de régression des canaux de Müller n'est apparue que secondairement au cours de l'évolution. Ces marqueurs ont été mis à profit pour caractériser le phénotype gonadique lors d'inversions sexuelles ou lors de développements en absence de cellules germinales. Ils ont permis de montrer que les cellules germinales ne semblent pas jouer de rôle dans la différenciation gonadique du pleurodèle.