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Reproductive failure of the red shiner (Cyprinella lutrensis) after exposure to an exogenous estrogen

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Abstract:

Endocrine disrupting chemicals (EDCs) have been detected in surface waters worldwide and can lead to developmental and reproductive disruption in exposed fishes. In the US Great Plains, EDCs are impacting streams and rivers and may be causing adverse reproductive effects. To examine how estrogenic EDCs might affect reproductive success of plains fishes, we experimentally exposed male red shiners (Cyprinella lutrensis) to exogenous 17β-estradiol. We characterized the effects of estradiol on male gonadal histology and secondary sexual characteristics, determined whether exposure reduced reproductive success, and examined the effects of depuration. Adults were exposed to a mean concentration of 70ng·L−1 estradiol, a solvent control, or a water control for at least 83days. Male exposure to estradiol resulted in elevated plasma vitellogenin concentrations, changes in spermatogenesis, reduced mating coloration and tubercles, altered mating behaviors, and reduced reproductive success with no viable progeny produced. Reproductive endpoints improved upon depuration (28days). Exposure to estradiol had significant adverse effects on red shiners, indicating that wild populations may face developmental and reproductive difficulties if they are chronically exposed to estradiol.

Partout dans le monde, on a pu détecter des produits chimiques perturbateurs endocriniens (EDCs) dans les eaux de surface qui peuvent causer des dérèglements dans le développement et la reproduction des poissons exposés. Dans les Grandes Plaines des É.-U., les EDCs affectent les ruisseaux et les rivières et peuvent produire des effets négatifs sur la reproduction. Afin d'étudier de quelle manière les EDCs œstrogéniques peuvent affecter le succès reproductif des poissons des plaines, nous avons exposé expérimentalement des ides américains à nageoires rouges (Cyprinella lutrensis) mâles à de l'estradiol-17β exogène. Nous avons décrit les effets de l'estradiol sur l'histologie des gonades mâles et les caractéristiques sexuelles secondaires, déterminé si l'exposition réduisait le succès reproductif et observé les effets de la dépuration. Des adultes ont été exposés à une concentration moyenne de 70ng·L–1 d'estradiol, à un témoin avec solvant ou à un témoin d'eau pendant au moins 83 jours. L'exposition des mâles à l'estradiol cause une augmentation des concentrations de vitellogénine dans le plasma, des modifications de la spermatogenèse, une réduction de la coloration nuptiale et des tubercules, un changement dans le comportement d'accouplement et un succès reproductif réduit sans production de rejetons viables. Les effets sur la reproduction s'aménuisent durant la dépuration (28 jours). L'exposition à l'estradiol a des effets négatifs significatifs sur les ides américains à nageoires rouges, ce qui indique que les populations sauvages peuvent avoir à faire face à des problèmes de développement et de reproduction s'ils sont exposés à l'estradiol de manière chronique.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2010

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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nrc/cjfas/2010/00000067/00000011/art00002
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