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Daniel G. Cyr

Toxicologie/biologie cellulaire/moléculaire

Effets des contaminants environnementaux sur le système reproducteur mâle

Intérêts de recherche

Notre laboratoire s'intéresse à comprendre le rôle des interactions cellule-cellule dans l'épididyme et leur importance dans la création d'un environnement dans la lumière de l'épididyme qui est propice à la maturation des spermatozoïdes. Nous sommes aussi intéressés par les effets des contaminants environnementaux sur les interactions intercellulaires et sur le développement et la fonction reproductrice mâle.

 

Régulation de la communication intercellulaire

Les jonctions lacunaires, ou jonctions gap, sont des structures essentielles qui permettent la communication directe entre les cellules avoisinantes. La communication intercellulaire est donc un élément critique afin de coordonner les fonctions cellulaires à l'intérieur d'un épithélium complexe. Dans le tractus reproducteur mâle, les jonctions lacunaires sont essentielles pour échanger les messagers intracellulaires nécessaires à la spermatogenèse dans le testicule et la coordination de la maturation des spermatozoïdes dans l'épididyme. Un aspect crucial dans la maturation des spermatozoïdes est le fait que l'épithélium de l'épididyme doit coordonner les fonctions des différents segments de l'épididyme afin de modifier l'environnement de la lumière propice à la maturation des spermatozoïdes. Nos objectifs de recherche sont de comprendre le rôle et la régulation de la communication intercellulaire dans l'épididyme et de préciser le rôle de cette communication intercellulaire dans le processus de maturation des spermatozoïdes. Nos recherches focalisent sur la régulation des protéines responsables de la formation de jonctions lacunaires, les connexines, et leur régulation dans l'épididyme.

 

Les jonctions serrées et la barrière hémato-épididymaire

La création de microenvironnements dans des systèmes biologiques est cruciale pour le développement et les fonctions de cellules spécialisées à l'intérieur d'organismes complexes. Ces microenvironnements sont créés par les jonctions serrées entre les cellules adjacentes qui forment une barrière étanche et obligent donc le transport sélectif des molécules à travers des cellules, créant ainsi des environnements spécifiques qui diffèrent du sang. Les barrières cellulaires sont présentes dans plusieurs organes dont le cerveau, la rétine, le thymus, les intestins, le rein ainsi que dans le tractus reproducteur mâle où il existe des barrières cellulaires dans le testicule et l'épididyme. La compréhension de la régulation des protéines responsables de la formation de ces barrières est nécessaire, car les jonctions serrées sont rapidement modulées dans plusieurs maladies dont la maladie de Crohn, des maladies rénales, l'asthme, la fibrose kystique et le cancer du sein. Dans le système reproducteur mâle, les microenvironnements formés par les cellules de Sertoli dans le testicule sont essentiels à la spermatogenèse, tandis que dans l'épididyme les jonctions serrées permettent la formation de microenvironnements nécessaires à la maturation des spermatozoïdes. Même si l'infertilité masculine est le résultat de multiples causes, des études chez le rat indiquent qu'il existe une perte de fonctions des jonctions serrées dans l'épididyme au cours du vieillissement. À cause de la nature critique des jonctions serrées dans les processus physiologiques normaux ainsi que dans diverses pathologies, dont l'infertilité masculine, nos objectifs de recherche visent à identifier les facteurs qui régulent la formation des jonctions serrées et à comprendre les mécanismes cellulaires par lesquels ces facteurs modulent l'expression des gènes qui codent pour les protéines impliquées dans la formation de la barrière hemato-épididymaire.

 

Effets des modulateurs endocriniens sur la reproduction des poissons

Des études de notre laboratoire ont démontré une importante contamination aux estrogènes dans le Saint-Laurent à proximité de l'Île de Montréal. Même si nous avons caractérisé l'étendu de cette contamination qui semble provenir de différentes sources dont les effluents municipaux de la ville de Montréal et de la Rivière des Outaouais. La contamination d'écosystème aquatique par les substances estrogéniques peut être causée par différentes classes de produits chimiques. Nous pouvons déterminer l'étendu de la contamination par les xénoestrogènes en mesurant la vitellogénine hépatique chez les poissons immatures et chez les mâles. Toutefois nous avons peu d'informations sur les conséquences de cette contamination sur la physiologie des poissons qui habitent ces eaux. Une des difficultés qu'il existe à déterminer les effets des contaminants sur la physiologie reproductrice des poissons, est le fait que nous ayons peu de marqueurs cellulaires et moléculaires pouvant prédire le dysfonctionnement physiologique des systèmes reproducteurs. L'objectif de ces études est de développer de nouveaux outils cellulaires et moléculaires afin de mieux caractériser les effets des contaminants environnementaux sur la reproduction des poissons. Ceux-ci incluent des marqueurs de différenciation sexuelle, de spermatogenèse et de stéroïdogenèse. En couplant l'expression de ses marqueurs avec des indicateurs de physiologie cellulaire, dont les interactions cellule-cellule nous pouvons développer de nouvelles approches afin de mieux comprendre les mécanismes d'action des modulateurs endocriniens dans l'écosystème aquatique.

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Daniel G. Cyr, professeur au Centre INRS-Institut Armand-Frappier

Daniel G. Cyr, professeur au Centre INRS-Institut Armand-Frappier

Daniel G. Cyr, professeur au Centre INRS-Institut Armand-Frappier

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