Le facteur SALL4 (Spalt-Like Transcription Factor 4)

codant pour la protéine Raldh1a2, est effectivement exprimé dans les testicules de poisson-zèbre tout comme le gène cyp26a1, impliqué dans le catabolisme de l’AR, et les gènes codant pour les récepteurs de l’AR nommés Rarαa, Rarϒa, Rxrβa et Rxrβb (Alsop et al., 2008). Contrairement aux mammifères, le gène cyp26b1 ne serait pas un gène majeur de la dégradation de l’AR dans le testicule chez le poisson-zèbre, le black porgy et le tilapia (Lau et al., 2013; Rodríguez-Marí et al., 2013; Feng et al., 2015). Chez le tilapia il a été montré que l’acide rétinoïque est bien nécessaire pour l’entrée en méiose des spermatogonies, mais son action est indépendante de stra8 car ce gène n’est pas présent dans cette espèce tout comme chez le poisson-zèbre (Feng et al., 2015).

2.6.8. Le facteur SALL4 (Spalt-Like Transcription Factor 4)

Les membres de cette famille de facteurs de transcription à doigts de zinc de type Spalt sont hautement conservés chez les vertébrés. Chez les mammifères, SALL4 est exprimé dans la masse cellulaire interne du blastocyste. Il permet le maintien de la pluripotence des cellules souches embryonnaires tout comme OCT4, SOX2 et Nanog (Lim et al., 2008; Phillips et al.,

2010; Gassei and Orwig, 2013). SALL4 est impliqué dans le maintien et le modelage des

cellules souches dans de nombreux organes au cours du développement embryonnaire. Il est exprimé dans les PGC et son expression devient restreinte aux spermatogonies indifférenciées chez l’adulte avec un profil d’expression similaire à celui de PLZF (Durcova-Hills et al.,

2008; Kohlhase et al., 2002). SALL4 favorise la différenciation des spermatogonies

indifférenciées de type A en activant l’expression du gène KIT. L’interaction physique entre SALL4 et PLZF entraine le décrochage de SALL4 de l’ADN de la région promotrice du gène

KIT et une baisse de la transcription de ce dernier.

Chez le poulet, le facteur Sall4 est exprimé dans plusieurs types de cellules incluant les blastomères et les cellules souches embryonnaires mais aussi les PGC (Jean et al., 2015). Chez le canard, l’expression de Sall 4 est également observé dans les PGC en culture, suggèreant que son rôle est conservé dans le maintien de la pluripotence des PGC (Chen et al.,

2019).

Chez les poissons téléostéens, il n’existe pas d’information sur le facteur de transcription Sall4.

30 2.6.9. Promyelocytic leukaemia zinc finger protein (PLZF)

Chez les mammifères, la protéine PLZF ou protéine ZBTB16 est un répresseur transcriptionnel exprimé dans les gonocytes et dans les différentes sous-populations de spermatogonies indifférenciées de type A (Costoya et al., 2004). La perte de l’expression de la protéine PLZF chez la souris, entraîne une perte progressive des SSC après la première vague de spermatogenèse. Les SSC issues de ces souris déficientes sont incapables de recoloniser les gonades d’un animal receveur. Les mécanismes d’action qui permettent à la protéine PLZF de maintenir le pool de SSC chez l’adulte restent encore mal compris.

Chez les poissons cartilagineux comme la roussette, l’expression des transcrits plzf a été détectée dans les différentes populations de spermatogonies de type A, les cellules méiotiques et les spermatides (Bosseboeuf et al., 2014). Chez les poissons téléostéens, l’expression du gène plzf est détectée dans les spermatogonies indifférenciées de type A chez la carpe

(Mohapatra et al., 2010). Chez le poisson-zèbre, la protéine Plzf est détectée dans les

spermatogonies A et B par immunocytochimie (Ozaki et al., 2011) (Ozaki et al., 2011). Chez la truite, les transcrits plzf sont abondamment accumulés dans les fractions purifiées de spermatogonies indifférenciées de type A qui montrent des capacités élevées de colonisation des gonades après leur transplantation dans un embryon receveur (Bellaïche et al., 2014b)

(Bellaiche et al, 2014). Ainsi, il est possible que la protéine Plzf joue également un rôle important dans le maintien des propriétés souches des SSC chez les poissons.

2.7. Contrôle endocrine du stock ou de la destinée des cellules souches germinales 2.7.1. Le rôle des gonadotropines.

La FSH joue un rôle déterminant dans la survie des cellules souches germinales et dans l'augmentation de la prolifération des spermatogonies (O’Shaughnessy, 2014). Des études sur plusieurs espèces non-primates ont démontré que la liaison de la FSH dans les testicules est restreinte aux cellules de Sertoli (Simoni et al., 1997). La liaison de la FSH à son récepteur entraine l’activation de protéine G stimulatrice de l’adényl cyclase. Cet enzyme membranaire permet la production du messager secondaire AMPc à partir de l’ATP. L’augmentation du taux intracellulaire d’AMPc induit une cascade de phosphorylation de nombreuses protéines intracellulaires dont certaines sont des facteurs transcriptionnels (Ramaswamy and Weinbauer, 2014). Chez les mammifères, il a été montré que la FSH stimule la sécrétion de

Figure 12: Représentation schématique de l’effet des gonadotropines au cours de la spermatogenèse de la truite arc en ciel.

La Fsh agit sur l’expression de plusieurs gènes impliqués dans divers processus au cours de la spermatogenèse, comme la survie cellulaire, la prolifération, la différenciation, la synthèse de stéroïdes, mais aussi elle est impliquée dans le processus de maturation du sperme et sa libération. La Lh quant à elle, remplit un rôle dans la synthèse des stéroïdes et au cours de la dernière étape de la spermatogenèse qui est la spermiation (Sambroni et al 2013).

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GDNF par les cellules de Sertoli (Tadokoro et al., 2002a). Ce facteur extracellulaire favorise la survie et l'autorenouvèlement des SSC chez l’adulte (Tadokoro et al., 2002a).

La restauration de l’expression de la FSH chez les souris hpg permet l'achèvement de la méiose (Allan et al., 2018; Gu et al., 2009), mais pas la maturation complète des spermatozoïdes. Les études réalisées in vivo sur des souris porteuses des gènes fshβ ou fshr invalidés (FSHβKO, FSHRKO) montrent que la FSH n'est pas essentielle pour maintenir la fertilité (Siegel et al., 2013). Les souris mâles FSHβKO restent fertiles malgré une diminution du volume testiculaire associée à une diminution du nombre de cellules de Sertoli et de spermatozoïdes produits. Les souris FSHRKO sont également fertiles malgré là encore des testicules plus petits contenant moins de cellules de Sertoli (Grover et al., 2004). Pris ensemble, ces résultats indiquent que, chez les rongeurs, la FSH régule indirectement le nombre de cellules souches présentes dans les testicules en contrôlant la multiplication des cellules de Sertoli dans la période périnatale (Ramaswamy and Weinbauer, 2014).

Chez les salmonidés, la Fsh est la seule gonadotropine détectée dans la circulation sanguine des mâles prépubères. Les taux plasmatiques de Fsh augmentent légèrement au moment de l’initiation de la puberté (Gomez et al., 1999). Chez la truite arc-en-ciel, la Fsh induit la prolifération des spermatogonies dans des explants testiculaires cultivés in vitro (Loir, 1999c). Elle serait aussi impliquée dans la prolifération des cellules de Sertoli (Schulz et al., 2005b). En conséquence, comme chez les mammifères, la Fsh pourrait réguler indirectement le nombre de SSC dans le testicule des poissons téléostéens en contrôlant le nombre de cellules de Sertoli présentes dans les testicules (Figure 12).

Des études transcriptomiques ont permis de montrer que la Fsh régule de nombreux facteurs exprimés dans les cellules de Sertoli indépendamment de la synthèse de stéroïdes (Sambroni et al, 2013 et 2014 ; Crespo et al 2016). La Fsh inhibe l’expression de l’amh qui elle-même inhibe la différenciation et la multiplication des spermatogonies indifférenciées de type A. Au contraire, la Fsh stimule l’igf3 qui est capable de promouvoir la prolifération des spermatogonies indifférenciées de type A. En conséquence, la Fsh agirait directement sur les cellules de Sertoli de deux manières complémentaires en inhibant la libération de facteurs répresseurs et en stimulant la libération de facteurs stimulateurs de la prolifération des spermatogonies.

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Contrairement aux mammifères, le récepteur de la Fsh n’est pas restreint aux cellules de Sertoli. Les récepteurs de la Fsh sont présents sur les cellules de Sertoli et les cellules de Leydig alors que le récepteur de la Lh reste détecté exclusivement sur les cellules de Leydig. La présence des récepteurs de la Fsh sur les cellules de Leydig ainsi que la faible sélectivité des récepteurs de la Lh chez les poissons téléostéens sont deux éléments qui pourraient expliquer la capacité de la Fsh à stimuler la production de stéroïdes dans les testicules (Sambroni et al., 2007). Ces stéroïdes pourraient aussi être importants pour réguler l’homéostasie des cellules souches germinales dans le testicule.