Modelling of the Adverse Outcome Pathway (AOP) leading to fecundity inhibition in zebrafish: from initiating events to population impacts

Modélisation de voies de toxicité (AOP) conduisant à une diminution de la fécondité chez le poisson zèbre : de l'événement initiateur aux impacts sur les populations

• Auteur / Autrice : Tu-ky-nikita Ly
• Direction : Rémy Beaudouin
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de l'environnement
• Date : Inscription en doctorat le 04/10/2021
• Etablissement(s) : Paris, AgroParisTech
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : TEAM - Toxicologie ExpérimentAle et Modélisation

Mots clés

Mots clés libres

Aop

Modélisation

Poisson zèbre

Perturbateur Endocrinien

QAOP

Aop

Modelization

Zebrafish

Endocrine disruptors

QAOP

Résumé

La traduction des déficits fonctionnels chez les individus en effets au niveau des populations constitue un enjeu pour l'évaluation des risques environnementaux des PEs. La proposition de voies de toxicité (dite AOP) reliant les effets aux différentes échelles d'organisation biologiques et la modélisation multi-échelle supportant la paramétrisation de ces voies de toxicité (AOP quantitative) permettent cette extrapolation des effets. Un des mécanismes d'action de perturbation endocrinienne investigué est la perturbation du cytochrome P450 aromatase au niveau des gonades en raison de son rôle dans la fonction de reproduction. Les données et les modèles mécanistiques mathématiques d'ores et déjà disponibles à l'INERIS chez le poisson zèbre permettent d'envisager le développement et/ou l'amélioration d'AOP quantitative pour les PEs conduisant à une diminution de la fécondité du poisson zèbre, médié par une inhibition de l'aromatase A et/ou d'autres évènements moléculaires initiateurs. L'objectif du projet de thèse vise au développement et à l'amélioration de modèles multi-échelles de voies de toxicité permettant une prédiction précise des impacts pour les populations.

The translation of subtle functional deficits within individuals into population-level effects is identified as a main challenge for the hazard and risk assessment of endocrine disruptor (ED) compounds in fish. Data collected at the different biological levels of organization could be integrated into a pathway-based toxicological framework (AOP) using a modelling approach. This implies establishing and modelling functional and quantitative links between a molecular initiating event and population-level effects, with the final goal of supporting regulatory decision-making regarding EDs. One of the mechanisms of action of endocrine disruption often studied is the disruption of the gonadal cytochrome P450 aromatase because of its involvement in the reproductive process. The experimental data and mechanistic models already available at INERIS for the zebrafish could support the development and/or improvement of quantitative AOP for EDs leading to a decrease in the fecundity, mediated by an inhibition of aromatase A or by other molecular initiating events. The objective of the thesis project will therefore be the development and improvement of multi-scale models of toxicity pathways enabling to more accurate predictions of ED impacts on the populations.