Background
Both androgens and estrogens are necessary to ensure proper testis development and function. Studies on endocrine disruptors have highlighted the importance of maintaining the balance between androgens and estrogens during fetal development, when testis is highly sensitive to environmental disturbances. This balance is regulated mainly through an enzymatic cascade that converts irreversibly androgens into estrogens. The most important and regulated component of this cascade is its terminal enzyme: the cytochrome p450 19A1 (aromatase hereafter). This study was conducted to improve our knowledge about its expression during mouse testis development. Findings: By RT-PCR and western blotting, we show that full-length aromatase is expressed as early as 12.5 day post-coitum (dpc) with maximal expression at 17.5 dpc. Two additional truncated transcripts were also detected by RT-PCR. Immunostaining of fetal testis sections and of gonocyte-enriched cell cultures revealed that aromatase is strongly expressed in fetal Leydig cells and at variable levels in gonocytes. Conversely, it was not detected in Sertoli cells. Conclusions: This study shows for the first time that i) aromatase is expressed from the early stages of fetal testis development, ii) it is expressed in mouse gonocytes suggesting that fetal germ cells exert an endocrine function in this species and that the ratio between estrogens and androgens may be higher inside gonocytes than in the interstitial fluid. Furthermore, we emphasized a species-specific cell localization. Indeed, previous works found that in the rat aromatase is expressed both in Sertoli and Leydig cells. We propose to take into account this species difference as a new concept to better understand the changes in susceptibility to Endocrine Disruptors from one species to another. Les androgènes et les oestrogènes sont indispensables au développement et aux fonctions du testicule. Le testicule est particulièrement sensible aux perturbateurs endocriniens pendant le développement fœtal et beaucoup de perturbateurs endocriniens agissent en modifiant la balance oestrogènes/androgènes. Physiologiquement, cette balance est régulée par une cascade enzymatique qui convertit irréversiblement les androgènes en oestrogènes. Le composant principal de cette cascade est le cytochrome p450 19A1 (appelé couramment aromatase). Le but de ce travail a été d’étudier l’expression de l’aromatase testiculaire au cours du développement fœtal chez la souris.En utilisant une approche par RT-PCR et par western blot, nous avons montré que l’aromatase est exprimée dès 12,5 jours post-conception (jpc) et que l’expression est maximum à 17,5 jpc. Deux transcripts tronqués ont également été détectés par RT-PCR. La localisation cellulaire de l’aromatase a été étudiée par immunohistologie et par immunomarquage après séparation des cellules testiculaires. Cette enzyme est très fortement exprimée dans les cellules de Leydig fœtales. Elle est également exprimée dans les gonocytes mais plus faiblement et à un niveau variable selon les cellules. En revanche, elle est indétectable dans les cellules de Sertoli.En
Conclusions
This study shows for the first time that i) aromatase is expressed from the early stages of fetal testis development, ii) it is expressed in mouse gonocytes suggesting that fetal germ cells exert an endocrine function in this species and that the ratio between estrogens and androgens may be higher inside gonocytes than in the interstitial fluid. Furthermore, we emphasized a species-specific cell localization. Indeed, previous works found that in the rat aromatase is expressed both in Sertoli and Leydig cells. We propose to take into account this species difference as a new concept to better understand the changes in susceptibility to Endocrine Disruptors from one species to another. Les androgènes et les oestrogènes sont indispensables au développement et aux fonctions du testicule. Le testicule est particulièrement sensible aux perturbateurs endocriniens pendant le développement fœtal et beaucoup de perturbateurs endocriniens agissent en modifiant la balance oestrogènes/androgènes. Physiologiquement, cette balance est régulée par une cascade enzymatique qui convertit irréversiblement les androgènes en oestrogènes. Le composant principal de cette cascade est le cytochrome p450 19A1 (appelé couramment aromatase). Le but de ce travail a été d’étudier l’expression de l’aromatase testiculaire au cours du développement fœtal chez la souris.En utilisant une approche par RT-PCR et par western blot, nous avons montré que l’aromatase est exprimée dès 12,5 jours post-conception (jpc) et que l’expression est maximum à 17,5 jpc. Deux transcripts tronqués ont également été détectés par RT-PCR. La localisation cellulaire de l’aromatase a été étudiée par immunohistologie et par immunomarquage après séparation des cellules testiculaires. Cette enzyme est très fortement exprimée dans les cellules de Leydig fœtales. Elle est également exprimée dans les gonocytes mais plus faiblement et à un niveau variable selon les cellules. En revanche, elle est indétectable dans les cellules de Sertoli.En conclusion, cette étude montre pour la première fois chez la souris que 1) l’aromatase est exprimée dès le début de l’ontogenèse testiculaire, 2) elle est exprimée dans les gonocytes suggérant que ces cellules interviennent dans l’endocrinologie testiculaire et que le rapport oestrogènes/androgènes est plus important dans les gonocytes que dans le liquide interstitiel. En outre, on sait que, chez le fœtus de rat l’aromatase est essentiellement exprimée par les cellules de Sertoli. Nous proposons de prendre en compte cette différence inter-espèces comme un nouveau concept pour comprendre les différences de sensibilité aux perturbateurs endocriniens d’une espèce à l’autre.