Un contre-pouvoir au contrôle de la reproduction par la GnRH chez les Poissons Téléostéens : l’inhibition dopaminergique. Rôle ancestral et conservation différentielle chez les Vertébrés ?

An antagonist to GnRH in the control of reproduction in teleost fish: dopaminergic inhibition. Ancestral origin and differential conservation within vertebrates?

¹ DEPSN, UPR CNRS 2197, Institut de Neurobiologie Alfred Fessard, CNRS, 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, France ;
² USM 0401, UMR 5178 CNRS/MNHN/UPMC Biologie des Organismes Marins et Ecosystèmes, Département des Milieux et Peuplements Aquatiques, Muséum National d’Histoire Naturelle, 7, rue Cuvier, 75231 Paris Cedex 05, France ;
³ Center of Marine Biotechnology, University of Maryland, Baltimore, MD USA.
⁴ dufour@mnhn.fr

Résumé

Chez les Mammifères, le contrôle neurohormonal des cellules gonadotropes hypophysaires est assuré par la gonadolibérine, GnRH. De nombreux travaux menés chez les Poissons Téléostéens montrent que ce contrôle unique de type stimulateur n’est pas une règle générale chez les Vertébrés. La première mise en évidence de l’implication d’un facteur neurohormonal inhibiteur, le « GRIF » (gonadotropin-release inhibiting factor), a été apportée par Peter et al., 1978 par des expériences de lésion cérébrale, chez le poisson rouge, induisant une décharge ovulatoire de LH. Plus tard, il a été démontré par des expériences in vivo et in vitro que le GRIF n’était autre que la dopamine, et des études neuroanatomiques ont confirmé que les neurones dopaminergiques de l’aire préoptique antérieure, projetant jusque dans l’hypophyse, correspondaient bien à ceux qui exerçaient une activité GRIF. Le rôle inhibiteur de la dopamine dans le contrôle de la LH et de l’ovulation ou de la spermiation a été étendu à de nombreux Téléostéens adultes, avec des applications en aquaculture ; toutefois, il n’est pas retrouvé chez toutes les espèces. À des étapes plus précoces de la gamétogenèse et en particulier dans le contrôle de la puberté, le rôle de la dopamine à été suggéré ou réfuté selon les espèces. L’Anguille, grâce à son cycle biologique original, a fourni un modèle favorable à la démonstration d’un rôle clé de la dopamine dans le contrôle de la puberté. La revue de travaux menés chez les Tétrapodes suggère que l’activité GRIF de la dopamine ne serait pas restreinte aux Téléosteéns, qu’elle pourrait avoir une origine évolutive ancienne et aurait été mise en oeuvre de façon différentielle au cours de l’évolution des Vertébrés.

Abstract

In mammals, the neurohormonal control of the pituitary gonadotropes is provided by the gonadoliberin GnRH. Several studies on teleost fish indicate that a single positive control by GnRH is not a general rule among vertebrates. Peter and colleagues presented the first evidence of an inhibitory neurohormonal factor, “GRIF” (gonadotropin-release inhibiting factor). They induced a preovulatory LH surge by injuring particular brain areas in the goldfish. Subsequent in vivo and in vitro studies identified dopamine as GRIF, and neuroanatomical investigations have demonstrated that dopaminergic neurones in the anterior preoptic area projecting to the pituitary represent the anatomical substrate for GRIF activity. An inhibitory role of dopamine on the control of LH and ovulation/spermiation has been evidenced in many adult teleosts, including its implications for aquaculture. However, dopamine does not play an inhibitory role in all adult teleosts. As regards the early stages of gametogenesis and especially the control of puberty, a role for dopamine has been suggested or rejected depending on species. The European eel has a unique life cycle with a long prepubertal stage, which has made it a useful model to demonstrate the key-role of dopamine in the control of puberty. Data from tetrapods suggest that the role of dopamine as a GRIF is not restricted to the teleosts, but that it may have an ancient evolutionary origin, and has been differentially conserved throughout vertebrate evolution.