Système hormonal thyroïdien

L’importance des hormones thyroïdiennes pour le développement et la maturation normaux est bien établie et plusieurs autres polluants organiques persistants affectent le système hormonal thyroïdien. il n’a donc pas été surprenant lorsqu’il a été démontré pour la première fois que la toxicité du SPFO et de l’APFO pour la reproduction et le développement pourrait résulter de ce type de mécanisme d’action. Le système hormonal thyroïdien chez le fœtus se développe tardivement et le fœtus dépend du système hormonal thyroïdien maternel jusqu’à juste avant la naissance, ce qui signifie que le système hormonal thyroïdien maternel présente le plus grand intérêt avant et autour de la naissance et après la naissance, l’intérêt se déplace vers celui de la progéniture, lorsque l’axe hypothalamo–hypophyso–thyroïdien se développe et acquiert une fonction normale (Dussault et Labrie, 1975).

Chez le poisson zèbre (un nouvel organisme modèle pour étudier la toxicité pour la reproduction) exposé à de faibles concentrations de SPFO (0-400 µg/L), l’expression de plusieurs gènes dans le système hypothalamo–hypophyso–thyroïdien a été affectée 15 jours après la fécondation. Des gènes correspondant à la synthèse, à la régulation et à l’action des hormones thyroïdiennes ont été modifiés, tels que le facteur de libération de la corticotropine, l’hormone stimulant la thyroïde (TSH), la peroxydase thyroïdienne, la transthyrétine et les récepteurs thyroïdiens alpha et bêta. Les taux de triiodothyronine (T3) ont augmenté de façon significative, ce qui indique une perturbation de l’état des hormones thyroïdiennes après l’exposition au SPFO chez les poissons en développement (Shi et al., 2009).

Une exposition répétée à long terme au SPFO a été étudiée chez plusieurs espèces, par exemple chez le rat, la souris et le singe. Chez les singes adultes, la TSH a augmenté (environ le double du contrôle) et la T3 totale a diminué, accompagnée de concentrations plus faibles de T3 libre (Seacat et al., 2002). Les rats femelles exposées à différentes doses de SPFO pendant la gestation présentaient une diminution de la thyroxine sérique (T4) et de la T3 dès 1 semaine après l’exposition aux produits chimiques, bien qu’aucune réaction de rétroaction de la TSH n’ait été observée. Cette réduction de la T4 est également observée chez les souris gravides (Chang et al., 2008; Thibodeaux et coll., 2003). Ces effets chez les animaux adultes ont été comparés aux effets chez les petits après exposition maternelle. Chez les chiots de rats, une hypothyroxinémie a été détectée dès le jour postnatal (DPN) 2. Les concentrations sériques de T4 total et de T4 libre ont diminué, et cette réduction de T4 libre a persisté jusqu’à l’adolescence, alors que les niveaux de T4 total semblaient être rétablis à l’âge du sevrage. La T3 et la TSH chez les petits n’ont pas été affectées par l’exposition maternelle au SPFO pendant la gestation. Chez la souris, les taux sériques de thyroxine ont été réduits. Cela montre que l’exposition gestationnelle au SPFO peut altérer le système hormonal thyroïdien chez les rats et les souris pendant le développement, ce qui peut être l’un des mécanismes d’action derrière la toxicité du SPFO pour la reproduction et le développement (Chang et al., 2009; Lau et coll., 2003). Ces effets ont été confirmés dans d’autres études où les barrages exposés au SPFO présentaient des réductions significatives du T3 total et du T4 total, alors que les concentrations de TSH étaient inchangées. Chez les chiots des barrages traités au SPFO, des réductions significatives de T4 libre et de T4 total, jusqu’à des niveaux incommensurables, ont été observées, ce qui confirme également des études antérieures (Luebker et al., 2005). En raison de l’absence d’effets sur la TSH, il est conclu que le SPFO n’induit pas d’état hypothyroïdien, car le diagnostic d’hypothyroïdie primaire repose sur une réduction de la T4 sans sérum et une élévation compensatoire de la TSH qui en résulte. La propriété inhérente du SPFO d’induire des changements dans le système hormonal thyroïdien, entraînant secondairement une toxicité pour la reproduction et le développement, est apparemment liée à la dose, ce qui signifie que les effets sont plus importants ou pires plus la dose est élevée. En outre, des études ont rapporté que le SPFO peut agir comme antagoniste des récepteurs des hormones thyroïdiennes, ce qui apporte également un éclairage nouveau sur le mécanisme d’action de ce produit chimique (Du et al., 2013).

On connaît peu l’APFO et ses effets sur le système hormonal thyroïdien, mais on a constaté chez les travailleurs masculins des sites de production que les concentrations sériques d’APFO avaient une association négative avec la T4 libre et une association positive avec la T3 (Olsen et Zobel, 2007). Dans les études animales, les rats exposés à l’APFO présentaient des perturbations dans les gènes liés au métabolisme des hormones thyroïdiennes et ces perturbations étaient compensées par une déplétion sérique des hormones thyroïdiennes in vivo (Martin et al., 2007). De plus, il a été observé dans des puces à ADNc de poissons (vairons rares, Gobiocypris rarus) que l’exposition subchronique à l’APFO inhibe les gènes responsables de la biosynthèse des hormones thyroïdiennes (Wei et al., 2008), mais les données sur la toxicité de l’APFO pour la reproduction et le développement sont essentiellement inexistantes.