Effect of estradiol on vitellogenesis and reproductive parameters in Zebrafish (Danio rerio)

Laboratory experiments were conducted to assess the effect of environmental estrogens on sexual differentiation and reproductive function in zebra fish Danio rerio and to compare responses with vitellogenin (Vtg) induction, a biomarker of estrogen exposure. In a preliminary experiment, adult fish (10 males and 5 females per group) were exposed to nominal concentrations of 25, 250 and 2500 ng estradiol (E2) /L for 21 days. E2 exposure resulted in a significant and high induction of Vtg even at the the lowest exposure concentration (25 ng/L) in both males and females. Gonadal histology revealed effects of exposure to E2 on the testis only for the highest exposure concentration, showing a lower sensitivity of gonads compared to Vtg induction. Reproductive output (e.g., egg number per female) was inhibited at an E2 exposure concentration of 250 ng/L.. Based on these preliminary range-finding studies , we are now conducting similar experiments using more relevant environmental concentrations of E2. Parallel studies are being done to investigate the sensitivities of zebrafish early life stage to E2 (Vtg induction and gonadal disruption). / Nous avons mené des expériences pour évaluer les effets des mimétiques oestrogènes sur la reproduction du poisson zèbre (Danio rerio) et de mettre en relation ces perturbations avec la mesure du biomarqueur Vtg. Des adultes ont été exposés pendant 21 jours à de l'oestradiol dans l'eau (exposition continue). Suite à cette exposition, la moitié des poissons, non sacrifiés pour les mesures d'histologie et de Vtg, ont été placés en eau claire sans oestradiol afin de réaliser les mêmes mesures 21 jours plus tard. Après 21 jours d'exposition on observe, chez les mâles une forte induction de Vtg dès la plus faible concentration (25 ng/L) (Figure 3). Chez les femelles, les inductions de Vtg sont comparables à celles observées chez les mâles. Après 21 jours de récupération (sans exposition à l'oestradiol), on observe que les concentrations en Vtg chez les poissons mâles et femelles exposés à 25ng/L retombent à des niveaux de bases identiques aux témoins (Figure 3). Cette décroissance s'observe aussi pour le groupe 2500 ng/L mais dans une moindre mesure, les concentrations en Vtg étant toujours supérieures aux témoins. Contrairement à la mesure de vitellonégine, l'histologie des gonades mâles ne met en évidence des effets qu'à la concentration la plus élevée : prolifération des cellules de Sertoli parallèlement à la diminution relative des cellules spermatiques. Cet effet est moins marqué après la période de récupération en eau claire ce qui suggère une certaine réversibilité.