Gestational exposure to bisphenol A induces region-specific changes in brain metabolomic fingerprints in sheep

Autor: Davy Guignard, Cécile Canlet, Marie Tremblay-Franco, Elodie Chaillou, Roselyne Gautier, Véronique Gayrard, Nicole Picard-Hagen, Henri Schroeder, Fabien Jourdan, Daniel Zalko, Catherine Viguié, Nicolas J. Cabaton
Přispěvatelé: ToxAlim (ToxAlim), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Metatoul AXIOM (E20 ), MetaboHUB-MetaToul, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-ToxAlim (ToxAlim), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Physiologie de la reproduction et des comportements [Nouzilly] (PRC), Institut Français du Cheval et de l'Equitation [Saumur] (IFCE)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Exposition, Perturbation Endocrino-métabolique et Reproduction (ToxAlim-EXPER), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Nutrition-Génétique et Exposition aux Risques Environnementaux (NGERE), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lorraine (UL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Métabolisme et Xénobiotiques (ToxAlim-MeX), Davy Guignard received a PhD grand from the Doctoral School 'SEVAB' of the university Paul Sabatier of Toulouse, France., ANR-11-INBS-0010,METABOHUB,Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation(2011), LESUR, Hélène, Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation - - METABOHUB2011 - ANR-11-INBS-0010 - INBS - VALID
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Environment International
Environment International, 2022, 165, pp.107336. ⟨10.1016/j.envint.2022.107336⟩
ISSN: 0160-4120
DOI: 10.1016/j.envint.2022.107336⟩
Popis: International audience; Fetal brain development depends on maternofetal thyroid function. In rodents and sheep, perinatal BPA exposure is associated with maternal and/or fetal thyroid disruption and alterations in central nervous system development as demonstrated by metabolic modulations in the encephala of mice. We hypothesized that a gestational exposure to a low dose of BPA affects maternofetal thyroid function and fetal brain development in a region-specific manner. Pregnant ewes, a relevant model for human thyroid and brain development, were exposed to BPA (5 µg/kg bw/d, sc). The thyroid status of ewes during gestation and term fetuses at delivery was monitored. Fetal brain development was assessed by metabolic fingerprints at birth in 10 areas followed by metabolic network-based analysis. BPA treatment was associated with a significant time-dependent decrease in maternal TT4 serum concentrations. For 8 fetal brain regions, statistical models allowed discriminating BPA-treated from control lambs. Metabolic network computational analysis revealed that prenatal exposure to BPA modulated several metabolic pathways, in particular excitatory and inhibitory amino-acid, cholinergic, energy and lipid homeostasis pathways. These pathways might contribute to BPA-related neurobehavioral and cognitive disorders. Discrimination was particularly clear for the dorsal hippocampus, the cerebellar vermis, the dorsal hypothalamus, the caudate nucleus and the lateral part of the frontal cortex. Compared with previous results in rodents, the use of a larger animal model allowed to examine specific brain areas, and generate evidence of the distinct region-specific effects of fetal BPA exposure on the brain metabolome. These modifications occur concomitantly to subtle maternal thyroid function alteration. The functional link between such moderate thyroid changes and fetal brain metabolomic fingerprints remains to be determined as well as the potential implication of other modes of action triggered by BPA such as estrogenic ones. Our results pave the ways for new scientific strategies aiming at linking environmental endocrine disruption and altered neurodevelopment.
Databáze: OpenAIRE
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