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THÈSE | UNIVERSITÉ DE RENNES 1
pour le grade deMention : Biologie et Sciences de la Santé
École doctorale Vie-Agro-Santé
présentée parPierre GAUDRIAULT
Inserm U1085
Institut de Recherche en Santé, Environnement et Travail Equipe " Environnement Viral et Chimique & Reproduction »UFR Sciences de la Vie
-androgènes seuls ou en combinaison sur la stéroïdogenèse : approches combinées in vitro et in silicoThèse soutenue à Rennes
le 27 octobre 2016 devant un jury composé de :Jean-Pierre BOURGUIGNON
Professeur CHU de Liège, Belgique
Rapporteur
Frédéric LIRUSSI
Maître de conférences CHU de Dijon
Rapporteur
Laurent VERNHET
Professeur Inserm, Rennes
Examinateur
Robert BAROUKI
Directeur de recherche Inserm, Paris
Examinateur
Bruno LE BIZEC
Directeur de recherche Oniris, Nantes
Examinateur
Bernard JÉGOU
Directeur de recherche Inserm, Rennes
Directeur de thèse
ANNÉE 2016
REMERCIEMENTS
[2]REMERCIEMENTS
[3] nt au Docteur et Professeur Bernard Jégou, en Santé Publique et directeur de cette thèse. enrichissantes au cours de ces trois années et demie. Je remercie également le Docteur Séverine Mazaud-Guittot, chargée de rechercheInserm pour ses conseils scientifiques toujours très avisés, son indéfectible soutient lors de
périodes difficiles et de questionnements.Merci au Docteur Nathalie Dejucq-Rainsford
" Environnement viral et chimique, & Reproduction », pour les conseils scientifiques et lesFrédéric Lirussi, Maître de
conférences et praticien hospitalier au CHU de Dijon et au Docteur Jean-Pierre Bourguignon, pédiatre au CHU de Liège Je remercie également le Professeur Laurent Vernhet, directeur de recherche Inserm à Rennes, le Professeur Robert Barouki, directeur de recherche Inserm à Paris, ainsi que leDocteur Bruno Le Bizec, pour avoir accepté
d thèse. Un grand merci au Docteur Marie-Bérengère Troadec, tutrice de cette thèse, ainsi Professeurs Nathalie Bonvallot, Ronan Garlantezec et Emmanuel Oger, membres demon comité de thèse, pour les échanges, le suivi et les critiques tout au long de ces années.
Je tiens également à remercier nos précieux collaborateurs avec lesquels nous avons puélaborer et conduire ce projet : l : Andreas
Kortenkamp, monsieur mélange, et Martin Scholze, monsieur maths nt apprécié travailler avec vous, vous avez été le point de départ de cette aventure. adresse ici t, notamment les Docteurs Patrice Poulain et Vincent Lavoué. Un merci spécial au personnel de première ligne Annie, Brigitte, Anne-Françoise et Micheline pour leur sympathie, les rigolades, lesbien. Un merci également à Catherine et Sophie pour leur rôle crucial dans la bonne
coordination des prélèvements du bloc opératoire.REMERCIEMENTS
[4] Pontchaillou, les docteurs François Guillé, Karim Bensalah, et Romain Mathieu. Enfin, je remercie toutes les femmes donneuses, et les donneurs ainsi que leur familleque par la qualité des rencontres effectuées. Tandis que la qualité du travail est ici soumise à
jugement,tiens, dans les prochaines lignes, à remercier tous ceux qui ont vécu/participé à cette étape
charnière de ma vie. To rd, les " mecs du bad ». En débarquant fraîchement de ma campagne Guillaume, Tristan, Fred, Loïc, Nico, JB, Nico, Régis, Emmanuel et plus tard, Antonia, Ness et Benjamin je tiens à tous vous remercier pour ces heures passées sur les courts et en dehorsà parfois refaire le monde sportif, mais le plus important à me vider la tête. Je pense que les
blagues sur les testicules vont me manquer. Nuls doutes que sans cet exutoire et votre bonne humeur les semaines auraient été moins savoureuses. Comment ne pas mentionner ici Bernard " berni » Jégou, je tiens à VOUS remercier le plus chaleureusement possible pour la confiance quasi- conduite de m danslesquels vous vous êtes retrouvés, ces moments passés à discuter de tout et de rien ainsi
que les désormais fameux post-it collés sur le bureau : " MV BJ » que seuls les initiés
et je payerai cher pour refaire un ETW avec vous. Pour continuer sur le même registre, il est des rencontres qui marquent. L rencontré à Londres pour la première fois Andreas Kortenkamp et Martin Scholze, je ne part belni cette semaine passée à apprendre ce qui allait être le fondement de ma thèse, ni les entrevues qui ont suivi.REMERCIEMENTS
[5]Rennes. De
vous toutes je garderai un souvenir impérissable. Vous étiez ma petite pause quotidienne, pendant presque deux ans et demi, surtout ne changez rien. Promis je vous apporte des shokobons tout bientôt. Par ces quelques mots je voudrai adresser un merci vraiment très spécial à Séverine.Jcôtés, à discuter de sciences
et cru sans poser de questions lors des quelques heures sombres du milieu de thèse. Même si officiellement ton rôle dans cette thèse était " limité » moi il en est tout à fait autrement. les moments de convivialité es années. Un merci particulier à Laurianne, Christèle, , dans une atmosphère de travail studieuse entrecoupé de petits craquages. Pour je voudrai remercier Thomas, Estelle, Fred, Toto, Aurélie, Bertrand et Emmanuelle pour geek , même si je relation que nous avons tissée , pour ma part, bien au-delà du contexte professionnels dans r, le meilleur bureau du monde. Une atmosphère faite de craquages entrecoupés de périodes de travail, de discussions et gribouillis sur le tableau blanc. Je donnerai tout pour retrouver une atmosphère comme celle-offert le parfait contexte pour la rédaction de ce manuscrit. Nul besoin ici de rappeler les innombrables fous rires et souvenirs gravés dans ma mémoire comme un octet dans initié) : les midis gang of four, zombie, la Sur un volet beaucoup plus personnel, je voudrais ici remercier du plus profond demoi mes parents et mon frère pour leur soutient sans limite. Dix ans après avoir quitté le nid,
hemin sREMERCIEMENTS
[6] jeune âge la curiosité et la rigueur indispensables le moment venu, être à la fois un " papou qui sais tout » et une maman aussi arrangeante etParmi toutes c
sans crier gare : Mélanie. Nous nous sommes rencontrés en connaissant les obstacles qui allaient se présenter à nous. Ayant maintenant un certain regard sur les mélanges, je peux dire san nous attendent etde les voir se réaliser. Avec le recul, tu as été le point de départ de beaucoup de choses et
changements (dans le bon sens). Je pense bien évidement au Lab R avoir entendu pousser la chansonnette et convaincu de te lancer. Une soirée dans un bar plus tard et nous avions formé un groupe de rock de doc/post-doc. Merci à Xavier, Giulia, Alexis et : monter sur scène pour un concert, mais au final quel pied.Merci également à toutes les personne
Géraldine, Guillaume, Morgane, Solenne et tous les autres pour les soirées, barbecues et autres événements détente.Je ne t et toujours présent malgré
la distance, sache que même espacés dans le temps tes sms de blague aux seconds ou troisièmes degrésPour finir, Amaryllis (Adrien,
Olivier et Stephane), lieu incontournable des soirées entre doctorants. Mes premiers les gens et ta générosité est sans limite. Merci à tous les acolytes de ces soirées : Laurianne, Kenji, Giulia, Roberto,Antoine
Ces quelques mots ont fait naître en moi, certitude que ces 3 ans et demi passés ici resteront un moment important de ma vie, et pour cela, à vous tous et à tous ceux que ma mémoire a lésé, MERCIANT PROPOS
AVANT PROPOS
[7] AVANT PROPOS De nombreux composés chimiques tels que des médicaments, des pesticides ou des polluants industriels, potentiels perturbateurs endocriniens (PE), sont retrouvés dans de faibles concentrations. Cesmolécules suscitent des inquiétudes dans la mesure où certains PE sont connus chez le
mollusque, le rat ou différentes lignées cellulaires pour agir à faibles doses, mais également
En parallèle, depuis de nombreuses années, une augmentation des anomalies de lafonction de reproduction masculine a été constatée. Il a été observé une croissance de
cancers du testicule, des hypospadias, desaltération de la qualité du sperme. Ces anomalies ont été rassemblées sous le concept de
syndrome de dysgénésie testiculaire Le regroupement des deux constats précédents a l exposées à des perturbateurs endocriniens, interférant sur le développement du testicule via notamment la perturbation de la sécrétion de testostérone. Cette altération pourrait dune ou plusieurs anomalies, rassemblées sous le concept de syndrome de dysgénésie testiculairechez le nouveau-né. En plus de la perturbation de la santé reproductive pendant la vie
tance de tels phénomènes tout au long de la vie adulte reste préoccupante. En effet, les androgènes jouent un rôle majeur dans le maintien de la fonction reproductive et de la libido chez Le laboratoire est le seul au niveau international à pouvoir conduire à la fois des études sur du matériel testiculaire humain Ces deux modèles permettent de sde expérimentaux animaux ou cellulaires. Ils permettent ntifier des fenêtres particulières de sensibilité des effets combinés de différents agents chimiques, dont plusieurs sont des PEs, sur le ulte ayant limité le nombre Ces travaux de thèse montrent pour la première foisAVANT PROPOS
[8] androgènes sur un tissu complexe en développement différentié (adulte).les effets individuels des PEs mélangés sont potentialisés par la présence concomitante
tale, mêlant méthodologie in silico et ex vivo,ouvre la voie vers une évaluation du risque cumulé en santé humaine de façon prédictive.
On peut espérer alors que la prise en considération des effets cocktails sera facilitée par la
non nécessité de tester toutes les combinaisons possibles. Ce but " ultime prédictive du risque cumulé repose néanmoins surla capacité des communautés scientifiques et industrielles à générer suffisamment de
données toxicologiques sur les molécules individuelles. Au commencement de cette thèse, un trop faible nombre de PEs avait été caractérisé sur nos modèles expérimentaux. entrepris un effort de criblage sans précédent af-androgènesexploitables. Toutes les données générées sont mises à disposition de la communauté
espace de dépôt, TOXSigN, permettant le recensement de signatures toxicologiques, épidémiologiques, génomiques pour des molécules seules ou en combinaison. Cet outil se veut également utile à la reproductibilité des données expérimentales dans ces domaines de recherche.TABLE DES MATIERES
[9]AVANT PROPOS .......................................................................................................................... 7
INTRODUCTION ........................................................................................................................ 21
I. LE TESTICULE HUMAIN ...................................................................................................... 23
A. ONTOGENESE ET ANATOMIE ........................................................................................ 23
B. ORGANISATION TISSULAIRE .......................................................................................... 27
a. Cordons et tubules spermatiques ............................................................................. 27
i. La lignée germinale ........................................................................................... 29
ii. La cellule de Sertoli ........................................................................................... 33
iii. Les cellules péritubulaires ................................................................................ 36
b. Tissu interstitiel ......................................................................................................... 37
i. Cellules de Leydig ............................................................................................. 37
c. Barrière hémato-testiculaire ..................................................................................... 43
C. REGULATION DE LA FONCTION ENDOCRINE TESTICULAIRE ......................................... 45 -hypophyso-gonadique ............................................................... 45i. GnRH ................................................................................................................. 45
ii. Gonadotrophines .............................................................................................. 46
b. Rétrocontrôles ........................................................................................................... 47
II. LA PERTURBATION ENDOCRINIENNE ............................................................................... 49
A. HISTORIQUE .................................................................................................................. 49
a. Mise en évidence ....................................................................................................... 49
b. Un phénomène, des définitions ................................................................................ 52
B. IMPLICATION EN REPRODUCTION ................................................................................ 53
a. Hypospadias .............................................................................................................. 53
b. Cryptorchidie ............................................................................................................. 55
c. Cancer testiculaire ..................................................................................................... 55
d. Altération de la qualité spermatique ........................................................................ 56
TABLE DES MATIERES
[10]C. LE SYNDROME DE DYSGENESIE TESTICULAIRE ............................................................. 59
a. Présentation .............................................................................................................. 59
b. Contexte réglementaire ............................................................................................ 59
D. LES ANTI-ANDROGENES ................................................................................................ 61
a. Définition ................................................................................................................... 61
E. MOLECULES ETUDIEES .................................................................................................. 63
a. Médicaments ............................................................................................................. 63
i. Aspirine ............................................................................................................. 65
ii. Clomifène .......................................................................................................... 66
iii. Ibuprofène ........................................................................................................ 67
iv. Indométacine .................................................................................................... 68
v. Kétoconazole .................................................................................................... 69
vi. Paracétamol ...................................................................................................... 71
vii. Acide valproïque ............................................................................................... 73
b. Polluants environnementaux .................................................................................... 74
i. Aniline ............................................................................................................... 75
ii. Atrazine ............................................................................................................. 77
iii. Bitertanol .......................................................................................................... 78
iv. Bisphénols ......................................................................................................... 79
v. Chlordécone ...................................................................................................... 82
vi. Di (2-ethylhexyl) phtalate / Mono (2-ethylhexyl) phtalate .............................. 83vii. Glyphosate ........................................................................................................ 84
viii. Imazalil .............................................................................................................. 85
ix. Orto-phénylphénol ........................................................................................... 86
x. Prochloraz ......................................................................................................... 86
xi. Propiconazole ................................................................................................... 87