Soy and phytoestrogens. Their effects on vitellogenesis and steroid endocrinology in the rainbow trout and in the siberian sturgeon. In vivo and in vitro approaches
Effets du soja et des phyto-oestrogenes sur la vitellogenese et l'endocrinologie stéroidienne de la truite arc-en-ciel et de l'esturgeon sibérien. Approches in vivo et in vitro
Résumé
The development of a new sex determination test of Siberian sturgeon based on vitellogenin (VTG) detection in plasma led to identify this complex factor in plasma from male, female and immature fish of this species. The hypothesis of an estrogenic contamination from an environmental origin was confirmed by a test based on the feeding of fish on different diets. In control fish fed with a casein-based diet free of any estrogenic compound, VTG disappeared from the plasma within 15 weeks. With a fish meal-based diet as well as with a soy-based diet, the plasma VTG levels raised significantly. Later, an estrogenic effect of soy orally administrated was demonstrated in vivo in the rainbow trout although it is lower than that observed in sturgeon. Soya is known to contain phytoestrogens which were demonstrated to be estrogenic when injected in vivo in yearling Siberian sturgeon. These compounds were then tested in vitro in hepatocyte culture obtained from rainbow trout. Results were shown to be different between male and female at the onset of vitellogenesis. This difference is explained, up to now, by a difference in the initial levels of estradiol receptor available between males and females and between very young fish and fish undergoing their gametogenesis. In vitro, in the rainbow trout equol, one of the major phytoestrogens was found to have an inhibitory effect on the ovarian aromatase activity. This compound can also bind to the rainbow trout Steroid Binding Protein (SBP) whereas in sturgeon at least two compounds namely equol and genistein can compete for SEP with testosterone. In vivo tests realised in the rainbow trout recently showed that all vegetable crude matter are not equivalent in terms of phytoestrogens contents and it seems to us crucial to set up a new assay of these compounds to be able to correlate doses in diets and effects recorded in fish.
La mise au point d'un test de sexage des esturgeons sibériens, basé sur la détection de la vitellogénine (VTG) plasmatique, a permis de mettre en évidence cette protéine complexe oestrogéno-dépendante dans le plasma des poissons femelles, mâles et immatures de cette espèce. L'hypothèse d'une contamination oestrogénique d'origine environnementale a été confirmée par un test basé sur l'administration de différents aliments. Chez les témoins sans oestrogènes, la VTG disparaissait en quelques Semaines du plasma des poissons. Avec un aliment du commerce ou un aliment à base de soja, les taux de VTG augmentaient de manière significative. Plus tard, un effet oestrogénique du soja administré par voie orale, quoique faible, a été mis en évidence in vivo chez la truite. Le soja est connu pour contenir des phyto-oestrogènes qui ont montré leurs effets oestrogéniques in vivo par injection chez de jeunes esturgeons. Ils ont ensuite été testés chez des truites arc-en-ciel in vitro en culture d'hépatocytes. Les résultats diffèrent suivant que l'on s'adresse à des femelles en début de vitellogénèse d'une part ou à de très jeunes poissons et des mâles d'autre part. Cette différence est provisoirement expliquée par des différences entre les deux sexes et entre poissons adultes et très jeunes dans les niveaux de récepteurs de l'oestradiol hépatiques disponibles. In vitro chez la truite, un effet inhibiteur d'un des phyto-oestrogènes majeurs, l'équol, a été montré sur l'activité aromatase ovarienne. Ce composé se lie in vitro aux protéines porteuses de stéroïdes (SBP) de truite alors que chez l'esturgeon, ce sont deux phytooestrogènes - l'équol et la génistéine - qui entrent en compétition avec la testostérone pour les sites de liaison de la SBP. Les tests in vivo réalisés chez la truite montrent que tous les lots de matières premières ne semblent pas équivalents en termes de concentrations de phyto-oestrogènes et un dosage de ces composés nous paraît essentiel à mettre au point pour pouvoir corréler les doses et les effets observés.