Swimming physiology of European silver eels (Anguilla anguilla L.): energetic costs and effects on sexual maturation and reproduction

The European eel migrates 5,000–6,000 km to the Sargasso Sea to reproduce. Because they venture into the ocean in a pre-pubertal state and reproduce after swimming for months, a strong interaction between swimming and sexual maturation is expected. Many swimming trials have been performed in 22 swim tunnels to elucidate their performance and the impact on maturation. European eels are able to swim long distances at a cost of 10–12 mg fat/km which is 4–6 times more efficient than salmonids. The total energy costs of reproduction correspond to 67% of the fat stores. During long distance swimming, the body composition stays the same showing that energy consumption calculations cannot be based on fat alone but need to be compensated for protein oxidation. The optimal swimming speed is 0.61–0.67 m s−1, which is ~60% higher than the generally assumed cruise speed of 0.4 m s−1 and implies that female eels may reach the Sargasso Sea within 3.5 months instead of the assumed 6 months. Swimming trials showed lipid deposition and oocyte growth, which are the first steps of sexual maturation. To investigate effects of oceanic migration on maturation, we simulated group-wise migration in a large swim-gutter with seawater. These trials showed suppressed gonadotropin expression and vitellogenesis in females, while in contrast continued sexual maturation was observed in silver males. The induction of lipid deposition in the oocytes and the inhibition of vitellogenesis by swimming in females suggest a natural sequence of events quite different from artificial maturation protocols

Ovogenèse chez l'Anguille (Anguilla anguilla L.) : ultrastructure de l'ovaire à différents stades de développement et implication des lipoprotéines au cours de la vitellogenèse

Dans les eaux douces, l'anguille est présente à deux stades de développement : le stade jaune où l'animal se nourrit et assure sa croissance et le stade argenté où il jeûne et se prépare à la migration de reproduction. Ce cycle est particulièrement intéressant pour l'étude des régulations hormonales de l'ovogénèse et en particulier celle de la vitellogenèse, étape pendant laquelle l'ovocyte incorpore la vitellogénine pour former le vitellus. Cet article décrit, d'une part, les différents critères de la vitellogenèse disponibles chez l'anguille (caractérisation des lipoprotéines, ultrastructure des ovocytes, teneurs plasmatiques des stéroïdes sexuels et de la vitellogénine, caractérisation des récepteurs hépatiques de l'oestradiol (RE2)) et, d'autre part, l'effet de traitements gonadotropes ou stéroïdiens sur ces critères pour dégager la nature des contrôles endocriniens impliqués au cours de la vitellogenèse. Les lipoprotéines présentes dans le plasma de l'anguille jaune ou argentée sont les VLDL (lipoprotéine de très faible densité) et les HDL (lipoprotéine de haute densité) ; les LDL (lipoprotéine de faible densité) ne sont pas trouvées. Des modifications des apolipoprotéines présentes dans les lipoprotéines de haute densité (HDL) sont observées au cours de l'argenture. Par des traitements à l'oestradiol, les VLDL augmentent considérablement ; il apparaît aussi une classe nouvelle de lipoprotéines, les VHDL (lipoprotéine de très haute densité) ou vitellogénine. L'analyse de l'ultrastructure ovocytaire montre que l'anguille jaune est prévitellogénique en raison de l'absence des structures ovocytaires spécifiques de l'endocytose ; elles sont présentes chez l'anguille argentée qui est donc vitellogénique. In vivo chez l'anguille jaune, après un mois de traitement gonadotrope, une augmentation de l'oestradiol (E2) plasmatique est observée sans apparition de vitellogénine circulante. Toutefois, si les traitements sont prolongés, la vitellogenèse s'amorce. Chez l'anguille argentée, la vitellogenèse est induite dès la deuxième semaine. La testostérone puis l'oestradiol augmente dans le plasma ainsi que la vitellogénine. Ce résultat suggère un rôle des androgènes dans l'induction hépatique de la vitellogenèse. Les études in vitro sur les hépatocytes d'anguille maintenus en culture primaire ont mis en évidence la compétence des oestrogènes et des androgènes à stimuler la synthèse de vitellogénine. Un effet amplificateur de l'hormone de croissance bovine (bGH) sur la synthèse de vitellogénine par des doses faibles de E2 a été mis en évidence in vivo et in vitro, suggérant une action directe de la GH sur le foie. Les récepteurs hépatiques de l'oestradiol (RE2) ont été caractérisés ; ils s'apparentent à la famille des récepteurs nucléaires des stéroïdes. Ils sont présents en quantité très faible dans le foie de l'anguille jaune ou argentée. Les premiers résultats obtenus suggèrent que l'action de la GH pourrait être associée à une synthèse de RE2 dans le foie. Des différences dans l'induction de la vitellogenèse par la gonadotropine de carpe sont mises en évidence entre les anguilles jaunes et argentées. Il semble que différentes lipoprotéines participent à l'élaboration du vitellus. L'induction et le contrôle de la vitellogenèse sont plurihormonaux