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

Oogenesis in the eel (Angilla anguilla L.) : oocyte ultrastructure at different stages of development and role played by lipoproteins during vitellogenesis

¹ Laboratoire de Physiologie Générale et Comparée, Muséum National d'Histoire Naturelle, URA 90 CNRS. Evolution des Régulations Endocriniennes, 7 rue Cuvier, 75231 Paris Cedex 05, France.
² UA INRA de Biologie de la Reproduction des Poissons, Université de Bordeaux I, 33405 TALENCE, France.

Résumé

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.

Abstract

Eels belong to two stages of development : yellow during which the fish feed and grow and silver when eels fasted and started their reproductive migration. This cycle is especially interesting to study the hormonal induction of oogenesis and especially vitellogenesis, important step in which oocytes incorporate vitellogenin, the precursor molecule for yolk. First, this paper describes different available criteria for vitellogenesis in the eel (lipoprotein characterization, oocyte ultrastructure, sex steroïds and vitellogenin plasma levels, hepatic receptors for estradiol (E2R)) and second, the effects of gonadotropic or steroïd treatments on the hormonal regulation of vitellogenesis by means of these criteria. Two classes of lipoproteins, VLDL (very low density lipoprotein) and HDL (high density lipoprotein), were found in both yellow and silver eel plasma but LDL (low density lipoprotein) was lacking. Differences in apolipoprotein composition of HDL were found between yellow and silver eel. In vivo estradiol priming induced an important increase in plasma VLDL and VHDL (very high density lipoprotein or vitellogenin) levels and suggested a role of these molecules during vitellogenesis. The ultrastructure of the eel oocyte showed the presence of endocytosic structure only in silver eel oocytes. This result suggests yellow eels as pre-vitellogenic and silver eels as vitellogenic. After gonadotropic injections, plasma estradiol (E2) levels alone rose. Vitellogenin slowly appeared after a long treatment. Vitellogenesis was much more quicker in silver eels than in yellow eels. Androgens and estrogens were both secreted in the plasma thus suggesting a role for androgens in the induction of hepatic vitellogenesis. In vitro assays on eel hepatocytes in primary culture shown a stimulatory effect on vitellogenin synthesis with E2 and high dosages of androgens. In vivo studies had shown a role of growth hormone (GH) during vitellogenesis. The action of GH was confirmed in vitro suggesting that GH acts directly on the liver to increase vitellogenin synthesis. RE2 were identified ; they belong to the nuclear steroid receptor family. However they are present in the eel liver at a low concentration. GH seems to play a role on the synthesis of RE2. Differences exist between yellow and silver eels in the responses to gonadotropins. VLDL and vitellogenin are implicated in the oocytes for yolk formation. Hormonal induction and control of vitellogenesis are plurihormonal.