Identification des contaminants environnementaux agissant comme obésogènes en utilisant les larves de poisson zèbre comme modèle

Abstract

L'obésité est définie comme une maladie de santé publique dans laquelle une accumulation excessive anormale de graisse corporelle entraîne des effets néfastes sur la santé. Un facteur proposé pour l'augmentation de l'obésité est l'exposition à des perturbateurs endocriniens chimiques agissant comme obésogènes. Ces molécules perturbatrices peuvent affecter le tissu adipeux blanc (TAB) directement ou indirectement via d'autres organes. Ils contribuent à la prise de poids et à l'obésité, par exemple en modifiant le nombre, la taille et/ou la fonction des adipocytes blancs. Malgré une augmentation rapide des modèles in vitro disponibles pour évaluer les contaminants adipogéniques et potentiellement obésogènes, il existe un besoin d'organismes modèles alternatifs pour évaluer les obésogènes dans un contexte physiologiquement pertinent. Les travaux engagés ont permis d'optimiser toutes les étapes du protocole du « zebrafish obesogenic test » (ZOT) initialement publié par Tingaud-Sequeira et al., J. Lipid Res. 52(9):1765-1772, 2011. Ce test in vivo à court terme permet d'évaluer les effets de la composition de l'alimentation et/ou des contaminants environnementaux et des produits pharmaceutiques sur l'adiposité du corps entier à l'aide d'une méthode d'imagerie d'évaluation des lipides neutres à haute résolution. Des directives sur les paramètres zootechniques, y compris les conditions d'élevage des larves, l'alimentation et la sélection des larves à enrôler sont fournies. Une coloration in vivo optimisée des gouttelettes lipidiques d'adipocytes avec du rouge de Nil avant et après l'exposition à des molécules chimiques est délivrée pour minimiser la coloration de fond et le stress des animaux. En utilisant le tissu adipeux sous-cutané des rayons de la nageoire anale comme sous-emplacement approprié du TAB, une procédure et des outils sont mis à disposition pour l'acquisition rationnelle d'images de microscopie à fluorescence grand champ et leur analyse automatisée par ordinateur. Cela permet de minimiser et de distinguer la variabilité intrinsèque de la méthode d'essai de l'effet biologique mesuré. Le protocole optimisé fournit la base d'une méthode de test et de dépistage pratique pour fournir des informations pertinentes pour les évaluations des risques environnementaux et humains. ZOT a le potentiel de devenir un test réglementaire de l'OCDE pour le dépistage in vivo d'obésogènes potentiels agissant sur la taille des adipocytes blancs. Il propose également un système d'évaluation in vivo de composés anti-obésogènes. Ayant en main un protocole ZOT optimisé pour le criblage de molécules ciblant l'adiposité, treize produits chimiques sélectionnés ont été évalués, d'abord pour leur toxicité systémique, puis pour leur effet obésogène potentiel. En plus des témoins positifs tels que le tributylétain et la rosiglitazone, trois d'entre eux se sont révélés être des produits chimiques obésogènes en ZOT. L'effet d'un régime riche en graisses sur le caractère obésogène de molécules sélectionnées a également été étudié. Pour augmenter les connaissances toxicologiques, des analyses chimiques et omiques et un test de locomotion spontanée ont été effectués. Les résultats obtenus ont montré qu'une diminution de la locomotion larvaire et donc de la dépense énergétique pendant vingt-quatre heures n'était pas une condition suffisante pour expliquer le mode d'action des composés obésogènes identifiés. Enfin, sur la base des résultats omiques, des signatures moléculaires obésogènes prédictives putatives ont été suggérées et sont toujours à l'étude. En conclusion, les obésogènes identifiés sont capables d'induire un phénotype d’économie de l’utilisation des réserves énergétiques en inhibant, durant le jeûne, la mobilisation des graisses ou encore en favorisant leur stockage dans les adipocytes blancs.