Fsh controls gene expression in fish both independently of and through steroid mediation.

International audienceThe mechanisms and the mediators relaying Fsh action on testicular functions are poorly understood. Unlike in mammals, in fish both gonadotropins (Fsh and Lh) are able to efficiently stimulate steroidogenesis, likely through a direct interaction with their cognate receptors present on the Leydig cells. In this context, it is crucial to understand if Fsh effects are mediated through the production of steroids. To address this issue we performed transcriptome studies after in vitro incubations of rainbow trout testis explants in the presence of Fsh alone or in combination with trilostane, an inhibitor of Δ4- steroidogenesis. Trilostane significantly reduced or suppressed the response of many genes to Fsh (like wisp1, testis gapdhs, cldn11, inha, vt1 or dmrt1) showing that, in fish, important aspects of Fsh action follow indirect pathways and require the production of Δ4-steroids. What is more, most of the genes regulated by Fsh through steroid mediation were similarly regulated by Lh (and/or androgens). In contrast, the response to Fsh of other genes was not suppressed in the presence of trilostane. These latter included genes encoding for anti-mullerian hormone, midkine a (pleiotrophin related), angiopoietine-related protein, cyclins E1 and G1, hepatocyte growth factor activator, insulin-like growth factor 1b/3. A majority of those genes were preferentially regulated by Fsh, when compared to Lh, suggesting that specific regulatory effects of Fsh did not depend on steroid production. Finally, antagonistic effects between Fsh and steroids were found, in particular for genes encoding key factors of steroidogenesis (star, hsd3b1, cyp11b2-2) or for genes of the Igf system (igf1b/3). Our study provides the first clear evidence that, in fish, Fsh exerts Δ4-steroid-independent regulatory functions on many genes which are highly relevant for the onset of spermatogenesis

Vaccination contre les récepteurs aux hormones gonadotropes chez la truite arc-en-ciel

National audienc

Blanchiment accéléré des oeufs non fécondés de truite arc-en-ciel sous l'effet de solutions salines en vue de leur tri mécanique

Fiche Aquaculture-RechercheNational audienceAu cours de l'incubation artificielle des oeufs de salmonidés, certains blanchissent plus ou moins rapidement, et dans des proportions variables selon la qualité initiale des pontes

Blanchiment accéléré des oeufs non fécondés de truite arc-en-ciel sous l'effet de solutions salines en vue de leur tri mécanique

Fiche Aquaculture-RechercheNational audienceAu cours de l'incubation artificielle des oeufs de salmonidés, certains blanchissent plus ou moins rapidement, et dans des proportions variables selon la qualité initiale des pontes

Contribution à l’étude du rôle et du mode d’action de Fsh et de Lh dans le testicule de truite

In vertebrates, spermatogenesis is under the direct control of two pituitary gonadotropic hormones named Fsh and Lh. In salmonids, the 2 hormones are differentially secreted in the plasma through the reproductive cycle, suggesting that Fsh and Lh are involved in the regulation of different steps of the process. Unlike in mammals, both fish gonadotropins exert a strong steroidogenic activity and, besides, some authors reported for their receptors a much lower selectivity towards the two ligands. Yet, their respective roles are not established in fish. Furthermore, the mechanisms of Fsh action that would not be mediated by steroids are poorly investigated. In trout, we showed that each gonadotropin mainly acts through its cognate receptor. The analysis of the variations of testicular transcriptome following an in vitro treatment with reproductive hormones (Fsh, Lh and androgens) permitted 1- to reveal that Fsh and Lh have distinct effects on gene expression, 2- to highlight two mechanisms of Fsh action, one dependent on the steroid production and the second one independent of that production, 3- to identify several Fsh regulated factors involved in cellular interactions and particularly in the control of germ cell proliferation / differentiation (anti mullerian hormone, midkine, insulin-like growth factor 1b, follistatin-like 3 and activin), 4- to propose an involvement of Fsh in late events of sperm maturation and release. In addition to knowledge on endocrine and molecular regulations in trout, this work provides a fund of knowledge useful in other teleosts to decipher the action of Fsh in triggering puberty onset. Finally, we showed that an immunization against the gonadotropin receptors is a potential method to delay sexual maturation in farmed fish.Chez les vertébrés, le processus de la spermatogénèse est directement contrôlé par deux hormones gonadotropes hypophysaires, Fsh et Lh. Chez les salmonidés, les profils de sécrétion des 2 hormones diffèrent et présentent des variations significatives au cours du cycle de développement spermatogénétique, suggérant que Fsh et Lh interviennent à des étapes différentes du processus. A la différence des mammifères, chez les poissons les 2 gonadotropines exercent une forte activité stéroïdogène, et par ailleurs il a été rapporté par plusieurs auteurs que leurs récepteurs seraient moins sélectifs vis-à-vis des 2 ligands. Ainsi, le périmètre des actions respectives de Fsh et de Lh n'est pas défini chez les poissons. D'autre part, les mécanismes de l'action de Fsh qui ne seraient pas relayés par les stéroïdes sont très mal connus. Chez la truite, nous avons déterminé que chaque gonadotropine agit essentiellement par l'intermédiaire de son récepteur respectif. L'analyse des variations du transcriptome testiculaire après un traitement in vitro par les hormones de la reproduction (Fsh, Lh, androgènes) a permis 1- de révéler des actions distinctes de Fsh et de Lh sur l'expression des gènes, 2- de mettre en évidence deux mécanismes d'action de la Fsh, l'un dépendant et l'autre indépendant de la production de stéroïdes et 3- d'identifier plusieurs acteurs d'interaction cellulaire régulés par Fsh, et probablement impliqués dans les étapes précoces de prolifération ou de différenciation des cellules germinales, tels que l'hormone antimüllérienne, la midkine, l'insulin-like growth factor1b, la follistatine-like 3 et l'activine, 4-de proposer une implication de Fsh dans les évènements tardifs de maturation et d'excrétion du sperme. Au-delà des acquis concernant les régulations endocriniennes et moléculaires chez la truite, ces travaux constituent un apport de connaissances qui peut être étendu à d'autres téléostéens pour décrypter l'action propre à Fsh dans le déclenchement de la maturation pubertaire. Enfin, nous montrons qu'une vaccination contre les récepteurs des gonadotropines constitue une voie potentielle de contrôle des maturations précoces en élevage

Investigation of the role and the mode of action of Fsh and Lh in trout testis

Chez les vertébrés, le processus de la spermatogénèse est directement contrôlé par deux hormones gonadotropes hypophysaires, Fsh et Lh. Chez les salmonidés, les profils de sécrétion des 2 hormones diffèrent et présentent des variations significatives au cours du cycle de développement spermatogénétique, suggérant que Fsh et Lh interviennent à des étapes différentes du processus. A la différence des mammifères, chez les poissons les 2 gonadotropines exercent une forte activité stéroïdogène, et par ailleurs il a été rapporté par plusieurs auteurs que leurs récepteurs seraient moins sélectifs vis-à-vis des 2 ligands. Ainsi, le périmètre des actions respectives de Fsh et de Lh n'est pas défini chez les poissons. D'autre part, les mécanismes de l'action de Fsh qui ne seraient pas relayés par les stéroïdes sont très mal connus. Chez la truite, nous avons déterminé que chaque gonadotropine agit essentiellement par l'intermédiaire de son récepteur respectif. L'analyse des variations du transcriptome testiculaire après un traitement in vitro par les hormones de la reproduction (Fsh, Lh, androgènes) a permis 1- de révéler des actions distinctes de Fsh et de Lh sur l'expression des gènes, 2- de mettre en évidence deux mécanismes d'action de la Fsh, l'un dépendant et l'autre indépendant de la production de stéroïdes et 3- d'identifier plusieurs acteurs d'interaction cellulaire régulés par Fsh, et probablement impliqués dans les étapes précoces de prolifération ou de différenciation des cellules germinales, tels que l'hormone antimüllérienne, la midkine, l'insulin-like growth factor1b, la follistatine-like 3 et l'activine, 4-de proposer une implication de Fsh dans les évènements tardifs de maturation et d'excrétion du sperme. Au-delà des acquis concernant les régulations endocriniennes et moléculaires chez la truite, ces travaux constituent un apport de connaissances qui peut être étendu à d'autres téléostéens pour décrypter l'action propre à Fsh dans le déclenchement de la maturation pubertaire. Enfin, nous montrons qu'une vaccination contre les récepteurs des gonadotropines constitue une voie potentielle de contrôle des maturations précoces en élevage.In vertebrates, spermatogenesis is under the direct control of two pituitary gonadotropic hormones named Fsh and Lh. In salmonids, the 2 hormones are differentially secreted in the plasma through the reproductive cycle, suggesting that Fsh and Lh are involved in the regulation of different steps of the process. Unlike in mammals, both fish gonadotropins exert a strong steroidogenic activity and, besides, some authors reported for their receptors a much lower selectivity towards the two ligands. Yet, their respective roles are not established in fish. Furthermore, the mechanisms of Fsh action that would not be mediated by steroids are poorly investigated. In trout, we showed that each gonadotropin mainly acts through its cognate receptor. The analysis of the variations of testicular transcriptome following an in vitro treatment with reproductive hormones (Fsh, Lh and androgens) permitted 1- to reveal that Fsh and Lh have distinct effects on gene expression, 2- to highlight two mechanisms of Fsh action, one dependent on the steroid production and the second one independent of that production, 3- to identify several Fsh regulated factors involved in cellular interactions and particularly in the control of germ cell proliferation / differentiation (anti mullerian hormone, midkine, insulin-like growth factor 1b, follistatin-like 3 and activin), 4- to propose an involvement of Fsh in late events of sperm maturation and release. In addition to knowledge on endocrine and molecular regulations in trout, this work provides a fund of knowledge useful in other teleosts to decipher the action of Fsh in triggering puberty onset. Finally, we showed that an immunization against the gonadotropin receptors is a potential method to delay sexual maturation in farmed fish

Blanchiment accéléré des oeufs non fécondés de truite arc-en-ciel sous l'effet de solutions salines en vue de leur tri mécanique

Au cours de l'incubation artificielle des oeufs de salmonidés, certains blanchissent plus ou moins rapidement, et dans des proportions variables selon la qualité initiale des pontes

Gonadotropin releasing hormone (GnRH) and gonadotropin (GtH) variations around the spawning period in a wild population of roach (Rutilus rutilus) from Leman lake. II - The male

As in the female (Breton et al., 1988), plasma gonadotropin levels (GtH) in male roach were always the lowest the day of aggregation on the spawning areas, eventhough they were elevated 3 days earlier. The levels increased during spawning and remained at a high level in most of the animals captured out of the visible spwaning areas, 3 weeks after the beginning of the spawning activity. During the same period the GnRH contents did not significantly vary in the hypothalamic lobes, the di-met-and myelencephalon. On the contrary there were marked variations in the pituitary gland and the telencephalon in which the GnRH levels were the highest the day of aggregation when GtH plasma levels were the lowest. In these two structures they decreased during spawning in correlation with the increase of the plasma GtH levels. These results are discussed in comparison with those obtained in the female and in relation with the possible endocrine and paracrine roles of the GnRH in these structures and mainly in the telencephalon.Comme chez la femelle (Breton et al., 1988, les niveaux de gonadotropine (GtH) plasmatique sont toujours les plus faibles le jour du rassemblement sur les frayères alors qu'ils étaient encore élevés 3 jours avant. Ils augmentent et sont élevés pendant le frai et le restent chez la plupart des animaux capturés hors des zones visibles de frai, 3 semaines après le début de celle-ci. Au cours de la période étudiée, les contenus en GnRH ne varient pas significativement dans l'hypothalamus, le di, le met et le myélencéphale. Par contre, on constate d'importantes modifications dans l'hypophyse et le téléencéphale dans lesquels le GnRH est le plus élevé le jour de l'aggrégation quand la GtH plasmatique est au contraire la plus faible. Dans ces deux structures, ils décroissent pendant le frai corrélativement à l'augmentation des niveaux de GtH plasmatique. Ces résultats sont discutés, en comparaison avec ceux obtenus chez la femelle, par rapport aux relations GtH-GnRH et aux rôles possibles endocrines et paracrines du GnRH de ces structures et plus spécialement du téléencéphale

Steroid activation of the brain-pituitary complex gonadotropic function in the triploid rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

International audienc

Dosages radio-immunologiques heterologues de gonadotropines de type glycoteiques maturantes de poissons teleosteens.

The immunological specificity of fish gonadotropin does not generally allow the use of the homologous RIA systems prepared for salmon and carp GtH for the determination of gonadotropin in other species. Recently, an RIA using an antibody directed against the β c-GtH subunit has enabled GtH measurement in the eel. A similar approach using the s-GtH β subunit in homologous salmon systems and combinations between carp and salmon β systems has been developed. α and β subunits and the corresponding antibodies have been prepared from carp and salmon GtH. A study of the binding of the six antigens to each of the six antibodies confirms the species specificity of the α subunits. On the other hand, all the systems in which a β component is included, homologous or heterologous, for carp and salmon, are less specific and recognized c-GtH as well as s-GtH. The competition by pure antigens, partially purified pike and gilthead sea bream GtH, tilapia, milkfish and eel pituitary extracts, for the binding of s and β s-GtH, c and β c-GtH to the anti-serum directed against these four components has been studied. It was always possible to find one or several antigen-antibody combinations which were specifically competed for by each of the gonadotropic preparations. The assay has been validated for gilthead sea bream GtH by comparison of the results obtained after RIA determination and biological assay. Assays performed with perch show that it is also possible to use these systems for the GtH estimation in the plasma of this species