Published May 13, 2019 | Version v1
Publication Open

Ovarian dysfunction following prenatal exposure to an insecticide, chlordecone, associates with altered epigenetic features

Creators

  • 1. Institut de Recherche en Santé, Environnement et Travail
  • 2. Université Djilali de Sidi Bel Abbès
  • 3. École des Hautes Études en Santé Publique
  • 4. University of Florida

Description

Chlordecone (CD) is an insecticide that was used in the French West Indies for several years to control the banana root borer pest. Given its nonsignificant degradation, it persists in the environment. CD is a carcinogenic compound with reproductive and developmental toxicity and is a recognized endocrine-disrupting chemical. In this study, we examined the effects of CD on female reproductive system of mice with the focus on epigenetic features in ovary. Our data show that gestational exposure to low dose of CD affects meiotic double-strand breaks repair in female embryos. In adult mice derived from CD-treated pregnant females, we observed delayed puberty, decreased number of primordial and increased number of atretic follicles. Gene expression analysis revealed that Rcbtb2 and Rbpms genes were not expressed in embryonic gonads. Estrogen signaling- and oocyte maturation-associated genes were downregulated in adult ovaries. The morphological changes were associated with altered epigenetic features: increased H2Aub and increased H3K27me3 and decreased H4ac and H3K4me3 in embryonic oocytes. The DNA damage-associated, γH2AX marks were detected in the follicles of treated but not control adult ovaries. We also found reduced H3K4me3 and H4ac in fully grown oocytes of the treated ovaries. The ChIP-seq analysis of H3K4me3 in adult ovaries showed that target genes of ZFP57 and TRIM28, which regulate pluripotency and imprinting, were significantly enriched in altered regions. Our study clearly demonstrates that gestational exposure to a low dose of CD impairs the function of female reproductive system and the changes are associated with altered epigenetic features.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الكلورديكون (CD) هو مبيد حشري تم استخدامه في جزر الهند الغربية الفرنسية لعدة سنوات للسيطرة على آفة حفار جذور الموز. نظرًا لتدهورها غير الهام، فإنها تستمر في البيئة. CD هو مركب مسرطن ذو سمية تكاثرية ونمائية وهو مادة كيميائية معترف بها لاضطرابات الغدد الصماء. في هذه الدراسة، درسنا آثار CD على الجهاز التناسلي الأنثوي للفئران مع التركيز على السمات اللاجينية في المبيض. تُظهر بياناتنا أن التعرض الحملي لجرعة منخفضة من القرص المضغوط يؤثر على إصلاح الفواصل الانتصافية المزدوجة في الأجنة الأنثوية. في الفئران البالغة المشتقة من الإناث الحوامل المعالجة بالقرص المضغوط، لاحظنا تأخر البلوغ، وانخفاض عدد الجريبات البدائية وزيادة عدد جريبات الرتق. كشف تحليل التعبير الجيني أن جينات Rcbtb2 و Rbpms لم يتم التعبير عنها في الغدد التناسلية الجنينية. تم تقليل تنظيم الجينات المرتبطة بنضج إشارات الإستروجين ونضج البويضات في المبايض البالغة. ارتبطت التغيرات المورفولوجية بسمات جينية متغيرة: زيادة H2Aub وزيادة H3K27me3 وانخفاض H4ac و H3K4me3 في البويضات الجنينية. تم اكتشاف علامات γH 2AX المرتبطة بتلف الحمض النووي في جريبات المبيضين البالغين المعالجين ولكن غير المتحكمين. كما وجدنا انخفاض H3K4me3 و H4ac في البويضات المزروعة بالكامل في المبيضين المعالجين. أظهر تحليل ChIP - seq لـ H3K4me3 في المبايض البالغة أن الجينات المستهدفة من ZFP57 و TRIM28، التي تنظم تعدد القدرات والطباعة، تم إثرائها بشكل كبير في المناطق المتغيرة. توضح دراستنا بوضوح أن التعرض الحملي لجرعة منخفضة من CD يضعف وظيفة الجهاز التناسلي الأنثوي وترتبط التغييرات بسمات جينية متغيرة.

Translated Description (French)

Le chlordécone (CD) est un insecticide qui a été utilisé dans les Antilles françaises pendant plusieurs années pour lutter contre le ravageur de la racine de banane. Compte tenu de sa dégradation non significative, il persiste dans l'environnement. La MC est un composé cancérigène avec une toxicité pour la reproduction et le développement et est un produit chimique reconnu pour perturber le système endocrinien. Dans cette étude, nous avons examiné les effets de la MC sur le système reproducteur féminin des souris en mettant l'accent sur les caractéristiques épigénétiques de l'ovaire. Nos données montrent que l'exposition gestationnelle à une faible dose de MC affecte la réparation des cassures double brin méiotiques chez les embryons femelles. Chez les souris adultes issues de femelles gravides traitées par CD, nous avons observé un retard de puberté, une diminution du nombre de follicules primordiaux et une augmentation du nombre de follicules atrétiques. L'analyse de l'expression génique a révélé que les gènes Rcbtb2 et Rbpms n'étaient pas exprimés dans les gonades embryonnaires. Les gènes associés à la signalisation des œstrogènes et à la maturation des ovocytes ont été régulés à la baisse dans les ovaires adultes. Les changements morphologiques ont été associés à des caractéristiques épigénétiques altérées : augmentation de H2Aub et augmentation de H3K27me3 et diminution de H4ac et H3K4me3 dans les ovocytes embryonnaires. Les marques γH2AX associées aux dommages à l'ADN ont été détectées dans les follicules des ovaires adultes traités mais non contrôlés. Nous avons également trouvé une H3K4me3 et une H4ac réduites dans les ovocytes adultes des ovaires traités. L'analyse ChIP-seq de H3K4me3 dans les ovaires adultes a montré que les gènes cibles de ZFP57 et TRIM28, qui régulent la pluripotence et l'empreinte, étaient significativement enrichis dans les régions altérées. Notre étude démontre clairement que l'exposition gestationnelle à une faible dose de MC altère la fonction du système reproducteur féminin et que les changements sont associés à des caractéristiques épigénétiques altérées.

Translated Description (Spanish)

La clordecona (CD) es un insecticida que se utilizó en las Antillas francesas durante varios años para controlar la plaga del barrenador de la raíz del plátano. Dada su degradación no significativa, persiste en el medio ambiente. La EC es un compuesto cancerígeno con toxicidad para la reproducción y el desarrollo y es un producto químico disruptor endocrino reconocido. En este estudio, examinamos los efectos de la EC en el sistema reproductor femenino de ratones con el enfoque en las características epigenéticas en el ovario. Nuestros datos muestran que la exposición gestacional a dosis bajas de CD afecta a la reparación de roturas bicatenarias meióticas en embriones femeninos. En ratones adultos derivados de hembras embarazadas tratadas con CD, observamos un retraso en la pubertad, una disminución del número de folículos primordiales y un aumento del número de folículos atréticos. El análisis de la expresión génica reveló que los genes Rcbtb2 y Rbpms no se expresaban en las gónadas embrionarias. Los genes asociados con la señalización de estrógenos y la maduración de ovocitos se regularon negativamente en los ovarios adultos. Los cambios morfológicos se asociaron con características epigenéticas alteradas: aumento de H2Aub y aumento de H3K27me3 y disminución de H4ac y H3K4me3 en ovocitos embrionarios. Las marcas de γH2AX asociadas al daño del ADN se detectaron en los folículos de ovarios adultos tratados pero no de control. También encontramos una reducción de H3K4me3 y H4ac en los ovocitos completamente desarrollados de los ovarios tratados. El análisis de ChIP-seq de H3K4me3 en ovarios adultos mostró que los genes diana de ZFP57 y TRIM28, que regulan la pluripotencia y la impronta, se enriquecieron significativamente en regiones alteradas. Nuestro estudio demuestra claramente que la exposición gestacional a una dosis baja de CD afecta la función del sistema reproductor femenino y los cambios están asociados con características epigenéticas alteradas.

Files

s13072-019-0276-7.pdf

Files (14.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:77b5f2ee3e238209220bbd8b4f57d405
14.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
اختلال وظيفي في المبيض بعد التعرض قبل الولادة لمبيد حشري، كلورديكون، يرتبط بسمات جينية متغيرة
Translated title (French)
Dysfonctionnement ovarien suite à une exposition prénatale à un insecticide, le chlordécone, associé à des caractéristiques épigénétiques altérées
Translated title (Spanish)
La disfunción ovárica después de la exposición prenatal a un insecticida, la clordecona, se asocia con características epigenéticas alteradas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2946892839
DOI
10.1186/s13072-019-0276-7

Is supplement to
https://openalex.org/W4390989767 (Other)
https://openalex.org/W4214952709 (Other)
https://openalex.org/W2920831358 (Other)
https://openalex.org/W2593143217 (Other)
https://openalex.org/W2542832879 (Other)
https://openalex.org/W2374597597 (Other)
https://openalex.org/W2361640104 (Other)
https://openalex.org/W2072087349 (Other)
https://openalex.org/W2036052587 (Other)
https://openalex.org/W1968408915 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Algeria

References

  • https://openalex.org/W1965619398
  • https://openalex.org/W1966780564
  • https://openalex.org/W1971434164
  • https://openalex.org/W1974755980
  • https://openalex.org/W1979594866
  • https://openalex.org/W1980673831
  • https://openalex.org/W1985934336
  • https://openalex.org/W1996868531
  • https://openalex.org/W1998499862
  • https://openalex.org/W2004677029
  • https://openalex.org/W2011753829
  • https://openalex.org/W2014408660
  • https://openalex.org/W2015132841
  • https://openalex.org/W2016812865
  • https://openalex.org/W2022577704
  • https://openalex.org/W2023250998
  • https://openalex.org/W2024459631
  • https://openalex.org/W2026914820
  • https://openalex.org/W2029236582
  • https://openalex.org/W2043114272
  • https://openalex.org/W2045957265
  • https://openalex.org/W2049804461
  • https://openalex.org/W2049970571
  • https://openalex.org/W2060870400
  • https://openalex.org/W2061338155
  • https://openalex.org/W2073933425
  • https://openalex.org/W2075087486
  • https://openalex.org/W2078563810
  • https://openalex.org/W2079291593
  • https://openalex.org/W2096083625
  • https://openalex.org/W2097727084
  • https://openalex.org/W2098023402
  • https://openalex.org/W2101037833
  • https://openalex.org/W2111173776
  • https://openalex.org/W2119473845
  • https://openalex.org/W2133013442
  • https://openalex.org/W2133329822
  • https://openalex.org/W2133938268
  • https://openalex.org/W2134002822
  • https://openalex.org/W2140899176
  • https://openalex.org/W2143291410
  • https://openalex.org/W2148032724
  • https://openalex.org/W2153848323
  • https://openalex.org/W2156806928
  • https://openalex.org/W2156985714
  • https://openalex.org/W2157172346
  • https://openalex.org/W2157952888
  • https://openalex.org/W2167898988
  • https://openalex.org/W2297552276
  • https://openalex.org/W2418616859
  • https://openalex.org/W2418895208
  • https://openalex.org/W2438866487
  • https://openalex.org/W2520701010
  • https://openalex.org/W2520906511
  • https://openalex.org/W2521148743
  • https://openalex.org/W2557767668
  • https://openalex.org/W2562949304
  • https://openalex.org/W2604387285
  • https://openalex.org/W2617696599
  • https://openalex.org/W2735489059
  • https://openalex.org/W2748254551
  • https://openalex.org/W2749774911
  • https://openalex.org/W2754253738
  • https://openalex.org/W2756485536
  • https://openalex.org/W2789691472
  • https://openalex.org/W2794319541
  • https://openalex.org/W2799886164
  • https://openalex.org/W2801448416
  • https://openalex.org/W2805118757
  • https://openalex.org/W2810492633
  • https://openalex.org/W2828615827
  • https://openalex.org/W2901905876
  • https://openalex.org/W2914748180
  • https://openalex.org/W2978498021
  • https://openalex.org/W300603418
  • https://openalex.org/W4210955016