Neuroendocrinologie de la reproduction de l'Anguille : de la recherche fondamentale aux problèmes appliqués

The neuroendocrinology of eel reproduction : from fondamental research to applied problems

Laboratoire de Physiologie Générale et Comparée, Muséum National d'Histoire Naturelle, URA 90 CNRS, 7 rue Cuvier, 75231 Paris Cedex 05, France.

Résumé

Au stade argenté (au moment du départ pour la migration de reproduction), les anguilles sont encore sexuellement immatures («impubères») et elles demeurent bloquées à ce stade aussi longtemps que la migration n'a pas lieu. Les étapes ultérieures du cycle de l'anguille (maturation sexuelle, reproduction, mort) nous sont encore inconnues dans les conditions naturelles et l'anguille argentée représente donc le dernier stade accessible à l'expérimentation, que l'objectif soit fondamental ou appliqué. Du point de vue fondamental, l'anguille est un modèle d'étude pour la physiologie de la puberté, le rôle des facteurs externes dans la reproduction et les relations entre l'environnement et l'évolution des espèces. Des expérimentations variées ont permis de démontrer que l'immaturité sexuelle au stade argenté résulte d'une déficience dans la production d'hormone gonadotrope hypophysaire, due elle-même à un double blocage cérébral (déficience en gonadolibérine et inhibition dopaminergique). C'est uniquement sous l'effet des facteurs externes rencontrés lors de la migration et sur l'aire de ponte que doit se déclencher l'activation pubertaire de l'axe cérébro-hypophysaire gonadotrope. Un rétrocontrôle positif des stéroïdes gonadiques sur cet axe permet alors d'amplifier cette activation. Le rôle incontournable des facteurs externes dans la reproduction de l'anguille a dû représenter une force conservatrice majeure, au cours de l'évolution des espèces d'anguilles, pour le maintien du cycle migratoire nécessaire pour rejoindre le site de ponte. La grande profondeur atteinte lors de la migration océanique serait l'un de ces facteurs (pression hydrostatique). Du point de vue appliqué, ce cycle original présente plusieurs difficultés majeures dans le but d'une maîtrise de la reproduction des anguilles en aquaculture : — l'ensemble de la gamétogenèse doit être induite expérimentalement (et non seulement les étapes finales) ; — aucun modèle naturel d'anguille sexuellement mûre n'est disponible, ce qui permettrait, par comparaison, d'établir des traitements hormonaux adéquats (types d'hormones, doses, chronologie) ; — la méconnaissance des conditions environnementales de la reproduction, tant qu'un site de ponte n'aura pas été découvert, empêche l'utilisation de l'ensemble des facteurs externes comme agents nécessaires ou favorables à la reproduction et au développement.

Abstract

At the silver stage (when eels start the reproductive migration), eels are still sexually immature and remain blocked at this stage as long as the migration does not occur. The following phases of eel cycle (sexual maturation, reproduction, death) are still unknown in natural conditions and the silver eel represents the last phase available for fondamental or applied experimentations. From a fondamental point of view, the eel provides a model for studying physiology of puberty, role of external factors in reproduction and relationships between environment and species evolution. Various experimentations demonstrated that sexual immaturity at the silver stage results from a deficient production of pituitary gonadotropic hormone, due to a dual brain blockade (a lack of gonadotropin-releasing hormone and a dopaminergic inhibition). It is only under the effects of external factors encountered during the migration and on the spawning ground that pubertal activation of the brain-pituitary gonadotropic axis will be triggered. A positive feedback by gonadal steroids on the activity of this axis will then amplify this activity. The necessary role of external factors in eel reproduction probably represented a major conservatory strength during eel species evolution, for maintaining the migratory cycle required to reach the spawning ground. The great depth reached during the oceanic migration would be one of these factors (hydrostatic pressure). From an applied point of view, this special cycle presents several major difficulties for a futur control of eel reproduction in aquaculture : — the whole gametogenesis (and not only the last steps) must be experimentally induced ; — there is no natural model of sexually mature eel available, which would allow (by comparison) to establish suitable hormonal treatments (kind of hormones, doses, timing) ; — ignorance of the environmental conditions of reproduction, as long as a spawning ground is not discovered, prevents the use of the whole external factors as necessary or propitious agents for eel reproduction and development.