# Contrôle endocrinien de la croissance chez les poissons téléostéens : données majeures et applications

Bernard Jalabert, Alexis Fostier, Bernard Breton

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Bernard Jalabert, Alexis Fostier, Bernard Breton. Contrôle endocrinien de la croissance chez les poissons téléostéens : données majeures et applications. Océanis : Série de documents océanographiques, 1982, 8 (7), pp.551-577. hal-01600862

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CONTROLE ENDOCRINIEN DE LA CROISSANCE CHEZ LES POISSONS
TELEOSTEENS : DONNEES MAJEURES ET APPLICATIONS.

Bernard JALABERT, Alexis FOSTIER & Bernard BRETON

Institut National de la Recherche Agronomique, Laboratoire de Physiologie des Poissons, Campus de Beaulieu, 35042 RENNES CEDEX

**Mots-clés** : croissance, poissons téléostéens, hormone de croissance, hormones thyroïdiennes, anabolisants stéroïdiens

**Key words** : growth, teleost fish, growth hormone, thyroid hormones, anabolic steroids

**RESUME :**

Cet article dresse un bilan des connaissances sur le mode d'action des quelques facteurs endocriniens qui contrôlent la croissance des Téléostéens et sur les possibilités d'applications éventuelles et les problèmes qu'elles présentent.

L'hormone hypophysaire de croissance (GH) présente des analogies de nature et d'action avec la GH des Mammifères, et sa sécrétion paraît régulée par des facteurs hypothalamiques similaires. Elle manifeste cependant une étroite spécificité d'action zoologique.

Les hormones thyroïdiennes sont identiques à celles des Mammifères. Convenablement utilisées elles peuvent stimuler la croissance, accroître l'appétit et améliorer le taux de conversion alimentaire ; elles sont susceptibles d'une utilisation dans la pratique piscicole grâce à la possibilité d'administration par voie orale.

Les anabolisants stéroïdiens (les androgènes sont généralement les plus efficaces chez les Poissons) ont globalement une action analogue à celle des hormones thyroïdiennes et peuvent être administrés par voie orale. Les perspectives d'utilisation pratique doivent cependant être subordonnées à des recherches approfondies sur la nature, la toxicité et la rémanence de leurs métabolites.

**SUMMARY :** ENDOCRINE CONTROL OF GROWTH IN TELEOST : MAIN DATA AND APPLICATIONS.

This paper examines the endocrinological factors which are known to control the growth of teleostean fishes, with a view to possible applications, and the problems involved.

The growth hormone (GH), secreted by acidophilic cells in the proximal pars distalis of the pituitary, exhibits numerous biochemical and structural analogies with the mammalian GH, but has a limited zoological specificity of action. Its secretion seems to be, as in mammals, under the control of two kinds of hypothalamic messengers, one stimulating (GH-RH-like), the other inhibiting (somatostatin-like) GH secretion. Administration of GH increases food intake and the rate of conversion, enhances durably the level of protein synthesis, reveals a lipolytic action and seems to modulate glucidic metabolism. Part of its action could be mediated by hepatic somatomedin-like factors.

Thyroid hormones are identical to those known in mammals. Thyroid activity is stimulated by hypophyseal thyreo-stimulating hormone (TSH, of which the production by the pituitary is controlled by an inhibitory hypotha-
which the production by the pituitary is controlled by a inhibitory hypothala-
mic factor) and might also be modulated by prolactin (inhibitory) and GH (sti-
mulatory). In turn, GH secretion seems to be regulated by a negative feed-back
of thyroid hormones. When correctly used, thyroid hormones can stimulate growth
and food intake, and also increase the rate of food conversion. Thus, as they can
be administered orally, they can be used in fish farming.

As regards steroids, androgens generally exhibit a growth-promoting effect, whereas estrogens do not seem as effective as they are in Mammals. Anabolic steroids stimulate food intake and tend to increase the rate of food conversion. At the metabolic level, they promote changes in the proteic and lipidic metabolisms which probably result from a complex action, both indirect (actions upon pituitary somatotroph cells, and thyroid activity) and direct (upon gene expression). Anabolic steroids, which can be given orally, would be suitable for practical use, but more knowledge is needed of the nature, toxicity and remanence of their metabolites in fish.

PREAMBULE :

La présente synthèse bibliographique a été réalisée par des chercheurs spécialisés dans l'étude de la reproduction des Poissons qui ont pu mesurer, au cours de leurs propres travaux, à quel point les phénomènes de croissance et de reproduction peuvent être liés chez les Poissons, et qui ont éprouvé le besoin de faire le point dans un domaine relativement éloigné de leurs préoccupations habituelles, mais dont la connaissance et la compréhension est indispensable à leur propre recherche ainsi qu'à une connaissance zootechnique plus globale utilisable en pisciculture.

En effet, outre leur apport sur le plan fondamental quant à l'endocri-
nologie comparée des Vertébrés, les études sur les régulations endocrines de la
croissance peuvent ouvrir d'intéressantes perspectives d'application dans les
élevages piscicoles où la production est généralement soumise à d'importantes
contraintes saisonnières dont elle doit s'affranchir au maximum :

- l'utilisation de diverses substances anabolisantes peut être envisagée pour moduler la croissance, bien que leur maniement risque d'être délicat (effets variables selon les stades physiologiques ou l'espèce, existence possible de résidus actifs chez le consommateur) et exige une connaissance approfondie de leur mode d'action ;

- les plans d'élevage devraient pouvoir être élaborés de façon à obtenir la meilleure adéquation possible entre potentialités physiologiques et facteurs externes ;

- enfin il n'est pas exclu qu'une meilleure connaissance des rythmes métaboliques internes aboutisse en fin de compte à une augmentation de l'efficacité des aliments distribués selon des séquences appropriées.

Une excellente revue bibliographique sur l'effet des hormones sur la croissance des Poissons a été réalisée en 1979 par DONALDSON, FAGERLUND, HIGGS et McBRIDE dans le Volume VIII de *Fish Physiology* 1), ouvrage dans lequel sont rassemblées d'autres synthèses sur les aspects métaboliques, nutritionnels et comportementaux, ainsi que sur le rôle des facteurs externes.

On trouvera aussi dans l'ouvrage *Fish Phenology* 2), récemment paru, des données sur l'influence du milieu sur la croissance et les échanges énergétiques.

<footnote n="1">1) HOAR, RANDALL & BRETT Eds. (Academic Press, 1979).</footnote>

<footnote n="2">2) P.J. MILLER Ed. (Symposia of the Zoological Society of London, nr. 44, Academic Press.</footnote>
Le but de la présente analyse n'est donc pas de réaliser une mise à jour exhaustive, mais plutôt de dresser un bilan critique des possibilités d'applications actuelles, appuyé sur un modèle explicatif simplifié. Seront retenues les références les plus démonstratives en faisant abstraction de certaines controverses.

## I - INTRODUCTION GENERALE -

La notion de croissance d'un organisme recouvre un ensemble de phénomènes complexes définissables par des critères qualitatifs (différenciation cellulaire, organogenèse, croissance différentielle, synthèses biochimiques différentielles, etc...), et quantitatifs (accroissement du nombre et (ou) de la taille des cellules, augmentation de la taille et de la masse des organes), qui peuvent se dérouler simultanément ou successivement, et qui aboutissent en général à l'accroissement de la masse totale de l'organisme, sujet de l'intérêt zootechnique.

Cette croissance globale est la résultante de multiples interactions entre organes qui s'excentreraient par l'intermédiaire de messagers chimiques. Certains de ces messagers, produits au sein des différents tissus et organes, participent au contrôle mutuel de leurs proportions respectives et sont encore très mal connus chez tous les Vertébrés. Il s'agit, par exemple, des chalones, glycoprotéines jouant un rôle dans le contrôle de la division cellulaire, ou de divers "facteurs de croissance" de nature polypeptidique, apparemment spécifiques de certains tissus.

Chez les Vertébrés, la croissance dans son ensemble est cependant "orchestrée" par des messagers qui circulent dans tout l'organisme par voie humorale, et désignés sous le terme d'hormones. Ces hormones sont relativement mieux connues dans la mesure où elles sont sécrétées dans le milieu intérieur par des structures glandulaires en général bien identifiées qui se prêtent de ce fait plus facilement à l'analyse expérimentale de leur fonction.

L'hypophyse, dont l'activité est elle-même régulée par l'hypothalamus sous l'influence (principalement via le système nerveux central) d'un ensemble de facteurs internes et externes (lumière, température, salinité, facteurs sociaux, etc...), sécrète plusieurs hormones impliquées directement ou indirectement dans la régulation de la croissance. Parmi les hormones protéiques, l'hormone de croissance (GH : "growth hormone"), encore nommée hormone somatotrope (autrefois StH pour "somatotrophic hormone"), joue un rôle essentiel, et l'hormone thyroétrope (TSH pour "thyreostimulating hormone") contrôle l'activité de la thyroïde dont nous considérerons le rôle.

L'hypophyse produit aussi des hormones gonadotropes (Gth) qui régulent la croissance et l'activité des gonades (dont la masse peut varier rapidement pour atteindre plus du tiers du poids corporel chez certaines espèces). L'orientation des flux métaboliques au profit de la fonction de reproduction, tout comme les modifications du comportement alimentaire éventuellement liées à certaines phases du cycle reproducteur (incubation ou garde des oeufs chez certaines espèces), peuvent bien évidemment intervenir sur la croissance. Le rôle et le mode d'action des gonadotropines hypophysaires font l'objet d'une littérature spécialisée considérable qui ne sera pas analysée ici. Cependant, les gonades ont elles-mêmes une fonction endocrine et sécrètent des hormones stéroïdes qui peuvent contribuer à réguler l'expression de différences liées au sexe, notamment en ce qui concerne la croissance. Certaines de ces hormones stéroïdes, ou diverses substances analogues obtenues généralement par synthèse, ont un effet anabolisant bien connu chez les Mammifères, et ce sont elles qui pourraient présenter chez les Poissons les possibilités d'application les plus immédiates.
Le bilan des connaissances sur leurs effets, leurs modes d'action possibles et les problèmes posés par leur utilisation sera dressé ici.

Enfin certaines fonctions endocrines impliquées dans la régulation
à court terme de la nutrition et du métabolisme (fonction endocrine du pancréas)
ou dans l'adaptation instantanée au milieu (réaction au stress) interfèrent sans
nul doute avec les facteurs de régulation de la croissance déjà cités. Les
données encore très fragmentaires ne seront pas présentées ici.

Dans le cadre de cette synthèse, restreinte aux aspects de la connaissance
les plus susceptibles d'applications pratiques, seuls seront considérés ici,
pour leur rôle essentiel dans le contrôle de la croissance, la fonction somato-
trope de l'hypophyse, la fonction thyroïdienne et les anabolisants stéroïdiens.

## II - L'HORMONE DE CROISSANCE HYPOPHYSAIRE (GH)

### 1°) - Mise en évidence

L'effet inhibiteur de l'hypophysectomie sur la croissance des Poissons est connu depuis longtemps (VIVIEN, 1938, chez Gobius paganellus), mais c'est seulement en 1954 que PICKFORD put montrer que le blocage de la croissance consécutif à l'hypophysectomie pouvait être en partie compensé par l'injection d'une hormone de croissance mammalienne partiellement purifiée. Par la suite, et jusqu'à la purification de préparations de GH de poissons biochimiquement homogènes. (voir tableau 1), ce sont essentiellement des travaux d'histophysiologie hypophy-saire qui ont permis d'accumuler les preuves indirectes de l'existence chez les Poissons d'une hormone de croissance sécrétée par des cellules "somatotropes" de l'hypophyse.

Ces cellules, (classées cellules α) de caractère acidophile, sont
clairsemées dans la pars distalis proximale de l'hypophyse où elles sont les séules
à ne pas contenir de glycoprotéines (revues de SCHREIBMAN et al, 1973, M. FONTAINE
et OLIVEREAU, 1975). Elles présente des granules de sécrétion dont l'hétérogé-
neité et la taille (de 1800 à 4600 A) sont les plus importantes de toutes les
cellules hypophysaires (SCHREIBMAN et al, 1973). Elles ont été observées dans
toutes les familles de poissons où elles ont été recherchées et sont tout à fait
distinctes d'autres cellules acidophiles, comme les cellules ε à prolactine
(BALL, 1965). Ces caractéristiques ont été confirmées chez la Truite arc-en-ciel
par immunofluorescence, à l'aide d'un anticorps dirigé contre une fraction purifiée
de GH de Saumon, alors qu'un anticorps antiprolactine de Saumon induit la
fluorescence d'une autre catégorie de cellules hypophysaires (KOMOURDJIAN et
IDLER, 1979). Leur activité apparaît la plupart du temps liée soit à des phases
de croissance naturelles (OLIVEREAU, 1954; LEATHERLAND, 1970), soit à une inter-
vention expérimentale, comme la castration du Saumon Oncorhynchus nerka qui
provoque une accélération de la croissance accompagnée d'une hypertrophie et une
hyperplasie des cellules somatotropes (Mc BRIDE et VAN OVERBEEKE, 1969).

### 2°) - Caractéristiques biologiques et biochimiques

La purification de la GH de poissons téléostéens s'est heurtée à la difficulté de mise au point d'un test de dosage biologique simple, spécifique et sensible. Cependant plusieurs préparations ont été obtenues, depuis le simple extrait alcalin jusqu'à des protéines purifiées apparemment homogènes (tableau 1).

Le test de croissance du tibia de rat, utilisé classiquement chez les Mammifères pour le dosage biologique de la GH, apparaît insensible aux préparations hypo-physaires de GH de Téléostéens réalisées jusqu'à présent (voir revue de DONALDSON et al,1979), à l'exception de la GH de Tilapia mossambica (FARMER et al,1976), avec cependant une très mauvaise sensibilité (doses actives environ 200 fois supérieures aux doses de GH mammalienne). Pourtant, inversement, toutes les
<table><thead><tr><th>AUTEURS</th><th>ESPECES</th><th>TEST BIOLOGIQUE</th><th>REMARQUES</th></tr></thead><tbody><tr><td>JAMPOLSKI et HOAR (1954)</td><td>Oncorhynchus tschawytscha</td><td>Croissance du rat et du poisson rouge non hypophysectomisés</td><td>Extrait alcalin</td></tr><tr><td>PICKFORD (1954)<br>WILHEMI (1955)</td><td>Pollachius vireus<br>Urophycis tenuis</td><td>Croissance du Fundulus hypophysec-<br>tomisé.</td><td>Préparations mixtes contenant des hypophyses de plusieurs espèces</td></tr><tr><td>FARMER et al. (1976)</td><td>Tilapia monssambica</td><td>Croissance du tibia de rat<br>in vitro</td><td>Protéine électrophore-<br>tiquement et immunolo-<br>giquement homogène</td></tr><tr><td>HICGS et al. (1977)</td><td>Oncorhynchus tschawytscha.</td><td>Croissance d' Oncorhynchus kisutch<br>non hypophysectomisé.</td><td></td></tr><tr><td>KOMOURDJIAN et al., (1978)<br>IDLER et al., (1978);<br>KOMOURDJIAN et IDLER<br>(1979).</td><td>Oncorhynchus keta</td><td>Croissance de Salmo gairdneri<br>hypophysectomisé</td><td>Homogénéité non étudiée</td></tr></tbody></table>

Tableau 1 - Les préparations d'hormone somatotrope de poissons téléostéens.

- Somatotropic hormone preparations in teleost fishes.

préparations de GH mammaliennes essayées se sont révélées actives sur la croissance des Téléostéens, dans des tests, il est vrai, beaucoup plus globaux que le test du tibia de rat.

Il est d'ailleurs intéressant de remarquer que les préparations de GH de divers poissons non Téléostéens (Elasmobranches, Dipneustes, Chondrostéens, Holostéens) sont relativement actives sur le test du tibia de rat au contraire de celles des Téléostéens (HAYASHIDA et al, 1970, 1971, 1973), ce qui semble donc placer les Téléostéens relativement à part parmi les Poissons.

Sur le plan biochimique, la GH de Tilapia présente de nombreuses analogies avec les GH de Mammifères, avec un coefficient de sédimentation de 2.19 correspondant à un poids moléculaire d'environ 22000 daltons, un comportement chromatographique et électrophorétique semblable, une composition en acides aminés voisine, et enfin un spectre de dichroïsme circulaire caractéristique, d'un enroulement d'environ 50% sous forme d'hélice α, structure typique des GH mammaliennes (FARMER et al, 1976).

### 3°) - Sécrétion et contrôle :

Il existe encore peu d'informations sur les fluctuations de la concentration plasmatique de GH dans différentes situations physiologiques. Les seules données résultent de l'utilisation d'un système de dosage radioimmunologique hétérologue mammalien (Mc KEOWN et Van OVERBEEKE, 1972; LEATHERLAND et al, 1974) et confirment effectivement l'existence de variations en fonction de la saison, du nychtémère et pendant la migration chez le Saumon Oncorhynchus nerka.

Le mode de contrôle de la sécrétion de GH hypophysaire par l'hypothalamus paraît bien établi chez les Mammifères où deux hormones peptidiques produites par l'hypothalamus jouent l'une un rôle stimulateur (la GH-RH ou GH-releasing hormone", qui est un décapeptide) et l'autre un rôle inhibiteur (la somatostatine, qui est un tétra-décapeptide). En revanche, les connaissances sont bien moins avancées chez les Poissons, et les données expérimentales sont encore contradictoires :

- l'autotransplantation de l'hypophyse qui soustrait en principe l'hypophyse au contrôle hypothalamique direct sans altérer ses possibilités de fonctionnement.
autonome aboutit à une dégénérescence des cellules à GH chez *Poecilia formosa* (argument en faveur d'un rôle stimulant de l'hypothalamus), alors que l'activité des cellules à GH est maintenue chez l'Anguille et chez l'Epinoche (revues de PETER 1973 et de BALL, 1981).

- *in vitro*, la sécrétion de GH par des hypophyses de poulet est stimulée par des extraits hypothalamiques d'Anguilles et de Plie, et semble inhibée par ceux de Morue;

- la somatostatine mammalienne semblerait inhiber la sécrétion de GH par des hypophyses de Tilapia *in vitro* (FRYER, 1979);

- enfin, il paraît bien exister des substances immunologiquement analogues à la somatostatine chez les Poissons (voir revue de CRIM et al, 1978).

Dans l'attente de preuves définitives, on ne peut pour l'instant que suspecter l'existence chez les Poissons d'un double contrôle hypothalamique inhibiteur-stimulateur de la sécrétion de GH hypophysaire, analogue à celui des Mammifères.

Enfin, il semblerait que la sécrétion de GH soit susceptible d'être régulée aussi par le niveau des hormones thyroidiennes et stéroïdes (voir plus loin).

## 4°) - Mécanisme d'action

### 1. Effets globaux

Il semble que la GH soit susceptible de stimuler différemment la croissance pondérale globale et la croissance en longueur. Cet effet différentiel est décelable par l'analyse des variations du coefficient de condition K (K = P/L³, P étant le poids et L la longueur) et n'est pas le même sur animaux intacts ou hypophysectomisés. Ainsi le coefficient de condition ne varie pas ou augmente chez *Fundulus heteroclitus* hypophysectomisé, traité par de la GH bovine (b-GH) ou de la GH de poissons (PICKFORD, 1954), chez *Ictalurus melas* hypophysectomisé, traité par de la b-GH (KAYES, 1977 a) et chez *Salmo gairdneri* hypophysectomisé, traité par de la GH de Saumon (KOMOURDJIAN et al 1978, KOMOURDJIAN et IDLER, 1979). Au contraire, le coefficient de condition diminue lorsque la GH est administrée à des animaux entiers (voir en particulier les travaux de HIGGS et al. 1975, 1977, chez le Saumon coho). La GH seule paraît donc davantage stimuler la croissance pondérale que la croissance en longueur, qui pourrait dépendre d'autres facteurs agissant en synergie avec la GH, et en particulier des hormones thyroidiennes (HIGGS et al. 1977).

La température paraît jouer un rôle important dans l'efficacité de la GH. Ainsi la stimulation de la croissance induite par la b-GH chez la Carpe intacte est maximale à 30-35°C, températures bien supérieures aux températures normalement optimales pour la croissance (ADELMAN 1977). Il pourrait donc exister une différence entre les températures optimales pour la biosynthèse et la sécrétion de GH d'une part, et pour l'action périphérique de l'hormone d'autre part. De plus, la température semble modifier l'action différentielle de la GH sur la croissance en poids et la croissance en longueur : chez *Ictalurus melas* hypophysectomisé, la b-GH stimule la croissance pondérale dès 12°C avec un maximum à 18°C, et ne stimule la croissance en longueur qu'au-delà de 18°C avec un maximum à 24°C ; tous les paramètres d'allométrie ne paraissent pas affectés de la même façon (KAYES, 1977 b).

L'administration de GH accroît l'appétit des poissons hypophysectomisés (PICKFORD et ATZ, 1957) et intacts (KOMOURDJIAN et al. 1976 ; HIGGS et al. 1977 ; MARKERT et al. 1977) et augmente le taux de conversion alimentaire (MARKERT
et al, 1977). Aucune donnée ne permet actuellement d'attribuer à la GH un rôle direct au niveau supérieur dans la stimulation du comportement alimentaire. Par contre, les modifications métaboliques qu'elle entraîne pourraient être responsables à la fois des signaux centraux (appétit) et de l'augmentation des taux de conversion. Les données relatives à ces modifications métaboliques sont cependant elles-mêmes encore éparses et ne permettent pas de proposer un modèle simple du mode d'action de la GH chez les Poissons. Tout au plus autorisent-elles des raprochements avec ce que l'on sait de son action sur le métabolisme des vertébrés supérieurs.

## 2. Action sur le métabolisme glucidique

Il n'y a pas de données directes indiquant un effet de la GH sur la sécrétion d'insuline par le pancréas, mais le traitement prolongé des saumons coho par la GH bovine (b-GH) laisse voir histologiquement une stimulation des cellules pancréatiques β, site de la sécrétion d'insuline (HIGGS et al., 1976). Rien ne permet cependant d'affirmer que cette stimulation induise à long terme une modification du métabolisme des glucides sous l'influence de l'insuline. Ce type d'action à long terme conduirait plutôt à la stimulation de la synthèse protéique, pour laquelle existe une synergie entre la GH et l'insuline. Cependant, à court terme, la GH augmente la concentration plasmatique de glucose (MATTY, 1962; Mc KEOWN et al., 1975, 1976), la concentration hépatique de glycogène (Mc KEOWN et al., 1975) et l'excrétion urinaire de glucose (ENOMOTO, 1964). Ces modifications pourraient traduire une baisse de l'utilisation périphérique du glucose sous l'influence de la GH, entraînant la stimulation de la sécrétion insulinique dont on n'a cependant pas actuellement la preuve.

## 3. Action sur le métabolisme lipidique

La GH, par son action lipolytique, favoriserait la mobilisation des réserves lipidiques. Ainsi, les niveaux plasmatiques d'acides gras libres et d'hormone de croissance montrent des rythmes circadiens marqués opposés chez le saumon *Oncorhynchus nerka* (LEATHERLAND et al. 1974). D'autre part, le traitement par de la GH entraîne dans le muscle une diminution de la teneur en lipides et une augmentation de la teneur en eau chez *Ictalurus melas* hypophysectomisé (KAYES, 1977 b) ou chez le Saumon coho intact (HIGGS et al., 1975, 1976). Cette action lipolytique de la GH dépendrait de la température, et serait plus importante à basse température chez *Ictalurus* (KAYES, 1977 b). La lipolyse induite par la GH à basse température pourrait correspondre à la mise en oeuvre d'un "shunt" dans le métabolisme énergétique assurant une meilleure utilisation des ressources azotées pour la croissance.

## 4. Action sur le métabolisme azoté

Ches les Mammifères, l'action de la GH sur le métabolisme azoté peut être dissociée en une action à court terme (incorporation cellulaire des aminoacides) et une action à long terme (stimulation de la synthèse protéique). L'action à court terme n'est pas démontrée chez les Poissons (MATTY, 1962; PRACK et al., 1980). Par contre, l'existence d'une action à long terme sur la synthèse protéique est indisputable, comme en témoignent diverses modifications durables induites par la GH : augmentation dans la teneur protéique du muscle chez le Saumon coho (HIGGS et al. 1975, 1976), chute des taux de protéines et d'urée plasmatiques chez *Cottus scorpius*, (MATTY, 1962), baisse de l'excrétion azotée chez la Truite arc-en-ciel (SMITH et THORFE, 1977). Comme chez les Mammifères (TALWAR et al., 1975), ces modifications favorables à la croissance pourraient elles-mêmes résulter d'une augmentation durable des synthèses d'ARN.
En effet, VENUGOPALAN (1967) avait déjà montré la capacité de la GH mammalienne à stimuler la biosynthèse hépatique d'ARN chez *Ophicephalus striatus* ; plus récemment, KAYES (1978, 1979) a montré que la chute de la teneur musculaire en ARN et du rapport ARN/ADN consécutive à l'hyposectomie chez *Ictalurus melas* pouvait être compensée par l'administration de GH. L'augmentation du rapport ARN/ADN semble d'ailleurs pouvoir caractériser une croissance récente chez les Poissons (BULLOW, 1970).

## 5. GH et Somatomédines

Chez les Mammifères, on sait que l'effet stimulateur de la GH sur la croissance du cartilage est médié par la somatomédine, facteur peptidique synthétisé dans le foie et éventuellement dans d'autres tissus. La somatomédine ne semble pas cependant médier toutes les actions de la GH, comme la lipolyse sur laquelle elle présente un effet inhibiteur, au contraire de la GH. Dans le cartilage, la somatomédine stimule l'incorporation de $ ^{35}SO_4 $ (d'où le nom de facteur de sulfatation), d'acides aminés et la synthèse des ARN et ADN.

Chez les Téléostéens, les premières recherches d'un facteur sérique actif sur la sulfatation du cartilage de Mammifères n'ont pas été très concluantes (VAN DEN BRANDE et al, 1974 ; SHAPIRO et PIMSTONE, 1977) du fait, semble-t-il, de la présence dans le sérum de facteurs inhibiteurs auxquels le test de sulfatation est très sensible (SHAPIRO et PIMSTONE, 1977). Plus récemment, KOMOURDJIAN et IDLER (1978) ont cependant montré que le foie de truite contient vraisemblablement des facteurs de type somatomédine actifs sur la sulfatation du cartilage branchial de truite hypophysectomisée, mais que la détection de cette activité dépend de l'état nutritionnel des animaux.

## 6. Interactions de la GH avec d'autres hormones

L'action de la GH dans la croissance ne peut être dissociée celle d'un complexe hormonal comprenant aussi d'autres hormones, parmi lesquelles, comme nous le verrons plus loin, les hormones thyroidiennes et les hormones stéroïdes qui présentent souvent un effet synergique. En outre, PICKFORD et al. (1972) ont décrit une action synergique de la LH et de la GH sur le développement testiculaire et la croissance de *Fundulus*, alors que la GH seule ne montre aucune action sur la spermatogenèse de cette espèce.

## 7. Modulation de la fonction thyroïdienne

Nous verrons plus loin que la GH paraît elle-même susceptible de stimuler l'activité thyroïdienne chez le *Fundulus* hypophysectomisé (GRAU et STETSON, 1979), ce qui confirme les premières observations histologiques de PICKFORD et THOMPSON (1948) primitivement attribuées à une contamination de GH par TSH. La présence de GH pourrait même être essentielle à l'action hyréotrope de la TSH (GRAU et STETSON, 1979).

### 5°) - Applications

Les perspectives d'application des connaissances sur l'hormone de croissance des Poissons apparaissent bien étroites, au moins en ce qui concerne les possiblilités d'utilisation directe de la GH pour moduler la croissance des poissons d'élevage.

En effet, une telle utilisation directe se heurte à des problèmes considérables, parmi lesquels la voie d'administration de l'hormone et la spécificité zoologique.
La spécificité zoologique de la GH a déjà été soulignée, et les GH mammaliennes, qui sont les seules à être disponibles sur le marché en abondance relative, si elles paraissent actives en règle générale chez les Poissons, sont coûteuses et bien moins efficaces que ne le seraient des GH pisciaires provenant si possible de l'espèce à traiter. Or il est douteux que l'importance des élevages piscicoles d'une espèce déterminée justifie jamais la préparation à grande échelle de la GH de cette espèce en vue d'une amélioration marginale des performances de croissance.

En ce qui concerne la voie d'administration de l'hormone, des travaux anciens semblaient avoir montré un effet de la GH administrée par voie orale, mais n'ont jamais pu être confirmés (voir DONALDSON et al, 1979), et il paraît peu vraisemblable qu'une molécule protéique de la taille de la GH puisse transiter par le tube digestif puis franchir la barrière intestinale sans être détruite par les enzymes digestifs. Des injections répétées de GH mammaliennes ou pisciaires, si elles stimulent effectivement la croissance à long terme chez toutes les espèces étudiées (DONALDSON et al. 1979), provoquent souvent en premier lieu une perte de poids consécutive au stress de manipulation (PICKFORD et THOMPSON, 1948 ; PICKFORD, 1954). Cependant, HIGGS et al. (1975,1976) ont montré chez le Saumon coho que les injections pouvaient être relativement espacées (toutes les deux semaines) tout en produisant un effet stimulant significatif, ou même remplacées par des implants de cholestérol contenant de la GH bovine réalisés toutes les 3 semaines. Même dans ces conditions, il est peu vraisemblable que le coût d'une telle opération soit seulement compensé par le gain de poids et l'augmentation d'efficacité alimentaire que l'on peut en attendre.

### III - HORMONES THYROIDIENNES

#### 1°) - Nature et implication dans la croissance

Chez tous les Vertebrés, les hormones thyroïdiennes rencontrées généralement dans le sang sont la thyroxine (T4) et la tri-iodothyronine (T3). Dans la thyroïde, elles sont normalement liées à la thyroglobuline, composant protéique principal de la colloïde. Leur synthèse par iodations successives à partir de la thyrosine et leur libération sont en principe contrôlées par une hormone hypophysaire, l'hormone thyréotrope (TSH). Après libération dans le sang, elles sont à nouveau liées à des protéines plasmatiques spécifiques, comme l'ont montré FALKNER et EALES (1973) chez le Saumon de fontaine, et transportées dans les tissus où elles sont métabolisées (revue approfondie dans DONALDSON et al., 1979) : le fait que T3 ou T4 soit la principale hormone circulante est encore très discuté, mais dépend vraisemblablement de l'espèce et, pour une même espèce, de l'état physiologique, osmotique, nutritionnel, etc...

De nombreux travaux ont contribué à démontrer que la thyroïde et les hormones thyroïdiennes participent directement ou indirectement à la régulation de la croissance des Téléostéens. Ainsi l'administration d'hormones thyroïdiennes par différentes voies (bain, ou voie alimentaire) peut fortement stimuler la croissance des poissons intacts, comme l'ont montré, entre autres, HOPPER (1952) chez le Guppy, M. FONTAINE et BARADUC (1955), BARRINGTON et al. (1961) chez la truite arc-en-ciel, LERAY et al. (1970) chez le mulet Mugil auratus. Chez de nombreuses espèces, la morphologie plus ou moins diffuse de la thyroïde, constituée de follicules le plus souvent dispersés autour de l'aorte ventrale, rend généralement impossible la thyroïdectomie chirurgicale et oblige à avoir recours à des techniques de thyroïdectomie chimique et de radiothyroïdectomie (destruction de la glande par les rayonnements de l'iode 131 qui s'y concentre). Bien que chacune de ces méthodes soit criticable du fait d'effets secondaires mal délimités, de
multiples travaux concourent tout de même à démontrer de façon convaincante que toute atteinte au bon fonctionnement thyroïdien tends systématiquement à déprimer la croissance (NIGRELLI, et al, 1946, HOPPER, 1952, VIVIEN et GAISER, 1952, SMITH et al, 1953, chez le Guppy ; HOPPER, 1952 et NORRIS 1965 chez les salmonidés ; LERAY et al, 1970 chez le mulet, Mugil auratus), cette dépression pouvant éventuellement être compensée en nourcrissant les poissons avec de la thyroïde de Mammifères (BAKER-COHEN, 1961, chez Xiphophorus maculatus). Il est désormais hors de doute que la thyroïde soit indispensable à la croissance normale chez les poissons téléostéens.

Les effets nuls ou négatifs des hormones thyroidiennes rapportés dans la littérature semblent devoir être attribués essentiellement, comme le rappellent DONALDSON et al, 1979, d'après un certain nombres d'exemples, à un mode inappro- prié d'administration des hormones, à l'utilisation de doses inadéquates, ou à des conditions d'environnement mal choisies (densité d'élevage, taille, température, etc...).

## 2°) - Mécanismes d'action des hormones thyroidiennes

1. **Effets globaux** : les hormones thyroïdiennes peuvent stimuler l'appétit et le taux de conversion de l'aliment (GROSS et al., 1963 ; DONALDSON et al., 1979). Cet effet sur le comportement alimentaire peut résulter d'une action directe des hormones thyroïdiennes au niveau du système nerveux central. D'autres modifications comportementales comme celles de certains poissons mi-grateurs, Saumons et Anguilles notamment, apparaissent liées à une hyperthyroïdie transitoire (FONTAINE, 1975).

2. **Effets métaboliques** : Les hormones thyroïdiennes semblent avoir un rôle important dans la régulation de l'anabolisme ou du catabolisme protéique chez les poissons (voir DONALDSON et al), dont le sens ou la possibilité de dé-tection dépend sans doute du stade physiologique. Ainsi, SMITH et THORPE (1977) observent que l'administration de T4 provoque une chute de l'excrétion azotée chez la truitelle arc-en-ciel de 30-40 g bien nourrie, mais n'a aucun effet décelable chez les poissons en état de jeûne, alors que FROMM (1963) et THORNBURN et MATTY (1963) n'observent quant à eux aucune action de ce genre chez des truitelles de plus grande taille (130g). Chez le Mulet, Mugil auratus, recevant une alimentation supplémentée en hormones thyroïdiennes, LERAY et al, (1970) observent une diminution significative de la teneur du muscle en acides aminés libres sous l'effet de la T4, ce qu'ils interprètent comme le résultat d'une synthèse accrue de protéines, alors que par ailleurs la T3 est sans effet. Plus récemment, NARAYANSINGH et EALES (1975) étudiant l'effet des hormones thyroi-diennes sur l'incorporation de ¹⁴C-L-leucine *in vivo* chez la truite arc-en-ciel et le saumon de fontaine, ont montré que T3 et T4 augmentent la radioactivité associée aux protéines tissulaires et plasmatiques. L'efficacité respective de T3 et T4 dépend du tissu, et les auteurs en concluent que les deux hormones peuvent effectivement stimuler la synthèse protéique chez la truite.

Les hormones thyroïdiennes peuvent aussi moduler le métabolisme glu-cidique chez les téléostéens. C'est ainsi qu'une dépression du glycogène hépa-tique a été observée après injection de T4 chez l'Anguille ou après alimentation supplémentée en T4 chez la truite arc-en-ciel (M. FONTAINE et al, 1953 a) et chez le Mulet (LERAY et al, 1970), où une inhibition de la glucose-6-phosphate déshydrogénase a été simultanément observée, indication d'une intense glycogénolyse.

Enfin, les hormones thyroidiennes sont impliquées dans la croissance du squelette et des écailles. Ainsi, parmi les divers effets de la radiothy-roïdectomie chez la truite, LAROCHE et al, 1966 observent une inhibition de la
croissance des écailles et un amincissement du derme d'une part et une modification de la tête avec développement du cartilage au détriment des tissus calcifiés. Dans les deux cas, cette évolution pourrait résulter d'un défaut des synthèses protéiques indispensables à la mise en place de la matrice osseuse. D'autre part, les travaux de BARRINGTON et RAWDON (1967) et de BARBER et BARRINGTON (1972) montrent que la thyroxine exogène augmente la fixation du sulfate dans le cartilage de l'arc branchial de la truite arc-en-ciel.

En fait, beaucoup des effets observés des hormones thyroidiennes ne sont probablement que les reflets très partiels de mécanismes élémentaires plus généraux mais encore inconnus. Dans tous les cas, comme chez les Mammifères, il est vraisemblable que l'action primaire des hormones thyroidiennes se situe au niveau du contrôle des synthèses protéiques et de leur efficacité dans la cellule, et que beaucoup d'observations de leur effet sur le métabolisme lipidique ou glucidique peuvent résulter de la modulation du métabolisme protéique.

### 3. Régulation de la fonction somatotrope hypophysaire.
Il semble que les hormones thyroidiennes puissent participer au contrôle de l'activité des cellules somatotropes de l'hypophyse en exerçant une rétroaction négative. Chez le Guppy, *Poecilia reticulata*, la thiourée, qui diminue en principe le niveau des hormones thyroidiennes circulantes, semble accroître la charge des cellules à GH, et l'administration de thyroxine renverse partiellement cet effet (SAGE, 1967). Les observations de LEATHERLAND et HYDER (1975) chez *Thilapia zilli* et de HIGGS et al. (1976) chez le saumon coho *Oncorhynchus kisutch* sur l'histologie hypophysaire vont dans le même sens.

### 3°) - Régulation de la fonction thyroidienne

#### 1. Par la Thyréotropine hypophysaire (TSH)

**a) mise en évidence et caractérisation** : L'existence de la thyréotropine TSH chez les Téléostéens a d'abord été prouvée directement et indirectement par l'étude de la fonction thyroidienne après hypophysectomie (M. FONTAINE et al, 1953 b), et thérapies de remplacement par des extraits hypophysaires (PICKFORD et ATZ, 1957), ainsi que par des études histophysiologiques de l'hypophyse, après altération expérimentale de l'activité thyroidienne (voir notamment OLIVEREAU, 1954, OLIVEREAU, 1963, chez l'Anguille, OLIVEREAU et al, 1964, chez la truite arc-en-ciel, et SAGE, 1967, chez le Guppy). La TSH d'Anguille a été purifiée (Y.A. FONTAINE et GONDLIFE, 1963) et se caractérise par un poids moléculaire voisin de 30.000 et des homologies de structure avec la gonadotropine glycoprotéique hypophysaire GTH, dont elle dérive peut-être par duplications géniques au cours de l'Evolution (SAGE, 1973 ; Y.A. FONTAINE et BURZAWA-GERARD, 1977).

Il est difficile de prouver directement un rôle de la TSH hypophysaire dans le contrôle de la croissance, dans la mesure où l'hypophysectomie supprime la source de toutes les autres hormones hypophysaires, et en particulier de la GH, elle-même indispensable à la croissance. C'est ainsi que la TSH mammalienne seule ne peut restaurer la croissance de *Fundulus heteroclitus* hypophysectomisé (PICKFORD et ATZ, 1957 ; PICKFORD et GRANT, 1968) mais, elle accroît l'efficacité de la GH de Poisson (PICKFORD et ATZ, 1957). En outre, la spécificité zoologique de la TSH (Y.A. FONTAINE et GONDLIFE, 1963) ne peut que limiter la portée des conclusions tirées des expériences de thérapie thyréotrope utilisant des TSH d'une espèce différente de celle des poissons hypophysectomisés traités.

C'est donc essentiellement l'implication de la thyroïde, dont l'activité est en principe contrôlée par la TSH, qui a été mise en évidence dans la croissance.
b) **Contrôle hypothalamique** : Un ensemble de travaux, revus par PETER (1973), tend à prouver directement ou indirectement l'existence d'un contrôle hypothalamique inhibiteur de la secrétion de TSH par l'hypophyse, dénommé TIF (Thyrotropin Inhibiting Factor, PETER, 1970). Certaines preuves indirectes proviennent d'expériences d'autotransplantation hypophysaire réalisées chez diverses espèces, après le travail initial de BALL et al. (1963), chez *Poecilia formosa* et montrant dans certains cas une activation des cellules à TSH dans l'hypophyse transplantée (données parfois contradictoires selon l'espèce, revues par PETER, 1973), ou même, plus récemment, un accroissement significatif de la T4 sérique chez *Fundulus heteroclitus* ayant subi une autotransplantation hypophysaire, alors que la T4 diminue au contraire chez les animaux hypophysiques cultivés *in vitro* dans tous les cas étudiés et *in vivo* chez le poisson rouge ayant subi des lésions hypothalamiques au niveau du NLT (PETER, 1970). Les preuves directes ont été apportées par PETER 1973, par inhibition de l'utilisation de l'incorporation de l'iode 131 par la thyroïde *in vivo* sous l'effet d'extrait hypothalamique de poisson-rouge.

c) **Rétroaction des hormones thyroïdiennes** : La thyroxine semble en outre susceptible d'exercer une rétroaction négative sur la sécrétion de TSH, d'une part par action directe au niveau hypophysaire comme le montre l'inhibition de l'activité des cellules à TSH observée *in vitro* sous l'action de la thyroxine (BAKER, 1965, 1969; SAGE et BROMAGE, 1970), d'autre part indirectement par stimulation de l'activité TIF de l'hypotalamus (PETER, 1971).

## 2. Par d'autres hormones hypophysaires

Certaines hormones semblent susceptibles d'interférer dans le contrôle de la secrétion de TSH par l'hypophyse. Il faut cependant interpréter avec précautions les données résultant d'observations sur l'action d'hormones mammaliennes chez des poissons ; c'est ainsi que le fait que les gonadotropines mammaliennes présentent un effet thyréotrope chez les poissons ne prouve nullement que les gonadotropines de poissons aient les mêmes activités ; il s'agit d'un effet hétérothyréotrope (Y.A. FONTAINE, 1969) résultant peut-être de l'évolution, à partir d'une molécule ancestrale commune, des molécules de Gonadotropines et de TSH mammaliennes qui auraient pu conserver certaines potentialités biologiques témoins de leur évolution (Y.A. FONTAINE, 1980).

C'est pourquoi, en ce qui concerne notamment un rôle éventuel de la Prolactine et de l'hormone de croissance hypophysaire dans le contrôle de la fonction thyroïdienne, diverses données souvent criticables et contradictoires se sont accumulées depuis les premières observations de OLIVEREAU (1966) chez l'Anguille, et de PICKFORD, (1954) chez le *Fundulus*. Pourtant, et malgré les réserves formulées ci-dessus, les travaux de GRAU et STETSON (1977, 1979) chez *Fundulus heteroclitus* normal ou hypophysectomisé et utilisant des hormones mammaliennes (o-TSH, o-GH, o-PRL), semblent démontrer de façon convaincante que la prolactine et la GH pourraient moduler la fonction thyroïdienne. Leur action paraît se situer au-delà de l'étape de piégeage de l'iode par la thyroïde (étape contrôlée par la TSH). La prolactine o-PRL provoque une diminution de la T4 sérique et réduit les pertes d'iode par l'animal hypophysectomisé. La GH ovine induit une augmentation de la T4 sérique, sans qu'il soit possible de mettre en cause sa contamination éventuelle par une hormone glycoprotéique hétérothyréotrope ; de plus, elle paraît indispensable à la restauration d'une réponse thyroïdienne normale à la TSH (élévation du niveau sérique de T4) chez l'animal hypophysectomisé.
### 3. Par d'autres hormones

PETER ET Mc KEOWN (1975) ont montré que la Somatostatine de Mammifère inhibe la secrétion de TSH chez le poisson rouge (action de types TIF).

Les stéroides sexuels jouent sans doute un rôle important dans le contrôle de l'activité thyroidienne (voir paragraphe IV).

### 4. Applications

DONALDSON et al, 1979 ont passé en revue de façon détaillée les principaux travaux ayant cherché à utiliser des hormones thyroïdiennes pour stimuler la croissance des poissons, et ils ont mis l'accent sur les causes possibles des contradictions apparentes observées dans les résultats.

La densité d'élevage et la taille initiale des poissons peut jouer un rôle dans la réponse"croissance"à la T4 de la truite arc-en-ciel (BARRINGTON et al, 1961), ainsi que l'importance de la ration (NARAYANSINGH et EALES, 1975, chez le Saumon de fontaine).

En ce qui concerne le mode d'administration des hormones, il semble que les meilleures stimulations soient obtenues lorsque la voie choisie aboutit à une élévation permanente du niveau de T4 plasmatique par rapport à la normale, ce qui peut être le cas par apport dans l'eau d'élevage (EALES, 1974), par injections intra-musculaires répétées, ou par implantation (HIGGS et al, 1976). L'incorporation à l'aliment ne paraît pas être un bon mode d'administration de la T4 qui semble franchir très mal la paroi intestinale (EALES et SINCLAIR, 1974), ce qui pourrait expliquer beaucoup d'échecs anciens ou récents (HIGGS et EALES, 1977, chez le saumon coho). Par contre, la T3 administrée par voie alimentaire s'est révélée significativement plus efficace en accélérant la croissance et en diminuant le coefficient de condition et le taux de conversion de l'aliment, chez le parr de saumon coho (HIGGS et al, 1979).

De tous les modes d'administration possibles, c'est incontestablement la voie orale qui offrirait le plus d'intérêt, et les récents résultats obtenus par HIGGS et al (1979) sont encourageants. Cependant, avant d'envisager toutes application dans la pratique courante, il sera nécessaire d'expérimenter chez d'autres espèces avec des animaux de toutes tailles, à différents stades physiologiques et dans différentes conditions d'environnement (charge, température, taux d'alimentation, etc...) afin de définir les domaines d'applicabilité en fonction de l'intérêt économique.

## IV - EFFETS D'ANABOLISANTS STEROIDIENS SUR LA CROISSANCE DES POISSONS

### 1°) - Introduction

Depuis les travaux de KOCHAKIAN et collaborateurs (voir la revue de KRUSKEMPER, 1968), les anabolisants stéroïdiens, naturels et surtout synthétiques, ont été intensément utilisés dans les élevages d'animaux domestiques terrestres. Chez les poissons, bien que des observations analogues aient été faites très tôt (BERKOWITZ, 1938), l'intérêt pour ces substances ne s'est vraiment développé que depuis les travaux d'HIROSE et HIBIYA (1968 a,b). Il est difficile de prévoir l'importance pratique que peuvent avoir aujourd'hui de telles recherches dans le but d'une application immédiate dans les élevages, compte tenu en particulier des incertitudes quant à la toxicité des métabolites rémanents et de la méfiance justifiée des consommateurs pour ces techniques. Il ne faudrait cependant pas
négliger l'information que nous apportent ces expérimentations sur les mécanismes d'utilisation des aliments par le Poisson et de mobilisation des réserves, et sur la régulation des processus de la croissance, la part devant être faite entre les rôles physiologiques et les effets pharmacologiques des hormones steroidiennes étudiées.

## 2°) - Efficacité des anabolisants stéroïdiens chez le poisson

DONALDSON et al (1979) ont fait une revue détaillée des résultats obtenus avec différents anabolisants. La littérature sur ce sujet est parfois contradictoire, et nous tâcherons ici de retenir quelques faits marquants.

Bien que l'administration des hormones par injection permette de mieux contrôler les niveaux endogènes induits par les doses expérimentées, les risques de "stress" et les contraintes pratiques liées aux élevages conduisent généralement à les incorporer dans l'aliment. Le mode d'incorporation puis la conservation des anabolisants dans un aliment qui peut ne pas rester chimiquement neutre vis à vis de leurs fonctions actives, peuvent conduire à des soins particuliers (JOHNSTONE et al, 1978) dans le choix et la préparation des traitements.

Alors que les oestrogènes sont largement utilisés chez les mammifères (Diethylstilbestrol par exemple), ceux-ci ont provoqué des effets négligeables chez *Tilapia* (HUTCHINSON et CAMPBELL, 1964), ou même des retards de croissance chez la truite fario (ASHBY, 1957), la truite arc-en-ciel (GHITTINO 1970, MATTY et CHEEMA 1978), le saumon coho (FAGERLUND et Mc BRIDE, 1975, données non publiées citées par DONALDSON et al, 1979), le poisson-chat américain (BULKLEY, 1972) et le carassin (YAMAZAKI, 1976). Cependant une stimulation de la croissance est obtenue chez la plie (COWEY et SARGENT, 1972, COWEY et al, 1973), ainsi que chez le saumon coho avec l'oestradiol-17β (YU et al, 1979) alors que le diethylstilbestrol a un effet négatif (FAGERLUND & Mc BRIDE, 1973 ; UEDA et TAKAHASHI, 1977). obtiennent également une accélération de la croissance chez le carassin à l'aide de citrate de clomiphène, parfois considéré comme un antioestrogène.

Bien que les réponses varient selon la nature du traitement, et selon les espèces, les androgènes ont le plus souvent donné des résultats positifs. La testostérone diminue la croissance chez la truite fario (ASHBY 1957) mais la stimule chez le Saumon coho (YU et al, 1979, Mc BRIDE et FAGERLUND 1976) et la Carpe (LONE et MATTY 1981 a). D'autres androgènes naturels comme la 11-cetotestosterone chez le Saumon coho (Mc BRIDE et FAGERLUND 1976) et la Carpe (LONE et MATTY 1981 a), l'adrénostérone chez le *Tilapia* (KATZ et al, 1976), et la Carpe (LONE et MATTY 1981 a) ont des propriétés anabolisantes.

Parmi les androgènes de synthèse, le 4-chlorotestostérone acétate est efficace chez la truite arc-en-ciel (HIROSE et HIBIYA 1968 b) mais non chez le poisson-chat américain (WILLIAMS et BULKLEY, données non publiées citées dans BULKLEY et SWIHART 1973). Le stanozolol n'a aucun effet sur le Carassin et le poisson-chat américain (BULKLEY et SWIHART 1973), de même que le propionate de testostérone chez le poisson rouge (HIROSE et HIBIYA 1968 a), et l'acétate de trenbolone chez la Carpe (LONE et MATTY 1980 b). Par contre, la dimethazine et la norethandrolone sont efficaces chez la truite arc-en-ciel (MATTY et CHEEMA 1978).

L'androgène le plus utilisé reste cependant la 17 α methyltestosterone. Malgré les résultats négatifs enregistrés par CLEMENS et al. (1966) chez le guppy, la plupart des auteurs rapportent un effet anabolisant de ce stéroïde chez le Carassin (YAMAZAKI 1976), le *Tilapia* (GUERRERO 1975), la Truite arc-en-ciel (SIMPSON et al. 1976, YAMAZAKI 1976), le Saumon atlantique (SIMPSON et al. 1976, SAUNDERS et al. 1977), et les saumons *Oncorhynchus* du Pacifique
O. tshawyyticha (McBRIBE & FAGERLUND, 1973), O. krusutch (FAGERLUND et al., 1979, FAGERLUND & McBRIDE, 1975, YU et al., 1979) et O. nerka (YAMAZAKI, 1976).

### 3°) - Facteurs modulateurs de l'effet anabolisant

L'effet anabolisant apparaît le plus souvent à des doses relativement faibles de 1 à 10 mg/kg d'aliment (1 à 10 ppm). A des concentrations élevées peut apparaître une dépression de la croissance.

FAGERLUND et Mc BRIDE (1977) ont observé une accentuation de l'effet anabolisant de la méthyltestostérone chez le Saumon coho, par élévation de la température d'élevage.

L'interférence du traitement avec les mécanismes d'osmorégulation intervenant lors du transferten eau de mer des salmonidés migrateurs peut se traduire par une souffrance physiologique avec perte de poids (FAGERLUND et Mc BRIDE 1975).

### 4°) - Qualité du gain de poids

Les coefficients de condition semblent affectés de façon diverse : diminués (Mc BRIDE et FAGERLUND 1976, FAGERLUND et Mc BRIDE 1977, FAGERLUND et al., 1980), inchangés (Mc BRIDE et FAGERLUND 1973, FAGERLUND et al., 1979), ou augmentés (SIMPSON 1976, LONE et MATTY 1980).

Chez les salmonidés, les modifications qualitatives du muscle semblent très limitées ; les taux en protéine et en matière sèche sont parfois légèrement accrus (HIROSE et HIBIYA 1968 b, MATTY et CHEEMA 1978, YU et al. 1979, FAGERLUND et al. 1980). Par contre, ces deux paramètres sont nettement accrus chez la Carpe (LONE et MATTY 1980 a). Chez cette espèce le taux de cholestérol du muscle est également augmenté. HIROSE et HIBIYA (1968 b) rapportent une augmentation de la digestibilité des protéines du muscle chez la Truite traitée par le 4-chlorotestostérone acétate.

L'augmentation des taux lipidiques du muscle a souvent été constatée (FAGERLUND et Mc BRIDE 1975, HIGGS et al. 1977, LONE et MATTY 1980 a, YU et al., mais n'est pas systématique (FAGERLUND et al., 1980). Par ailleurs, l'analyse de la composition en acides gras des lipides de la truite arc-en-ciel ne montre pas de différence qualitative entre les témoins et les animaux traités par la testostérone, la méthyltestostérone ou l'oestradiol-17 β (YU et al., 1979).

A notre connaissance, il n'existe pas de travaux sur la modification des caractéristiques organoleptiques de la viande de poisson par les anabolisants, ainsi que les conséquences liées à certaines techniques de transformation (congélation par exemple).

### 5°) - Les effets secondaires

Outre les actions spécifiques des stéroïdes sexuels (voir la revue de CHESTER-JONES et al., 1972), certains effets secondaires gênants ont été observés : action rénotrophique (HIROSE et HIBIYA, 1968 a, b, LONE et MATTY, 1980 a, BULKLEY et SWIHART, 1973, MATTY et CHEEMA, 1978), action hépatotrophique (BULKLEY et SWIHART, 1973, HIROSE et HIBIYA, 1968 a, b,) dégénérescence observée dans l'estomac, le foie, le rein, le pancréas exocrine (Mc BRIDE et VAN OVERBEEKE, 1971). Le cerveau peut également être l'objet d'une stimulation de la synthèse protéique (MATTY et CHEEMA, 1978).

D'autres effets peuvent être bénéfiques comme la stérilisation partielle ou totale (ASHBY, 1957, YAMAZAKI, 1976, HIGGS et al., 1977, Mc BRIDE
et FAGERLUND, 1973, KATZ et al., 1976, WHITEHEAD et al., 1980, BILLARD et al. 1981), ou la résistance à l'écaillage (YAMAZAKI 1976).

## 6°) - Mécanismes d'action des anabolisants chez les Poissons

La stimulation de la croissance par les anabolisants met en jeu tout un complexe de facteurs, de la modification comportementale à l'action directe sur les cellules musculaires.

### a - Effets globaux

L'appétit est parfois stimulé mais, y compris dans ce cas (YAMAZAKI 1976, YU et al. 1979, FAGERLUND et al, 1980), le coefficient de conversion est amélioré (FAGERLUND et al., 1979, MATTY et CHEEMA, 1978). Plus précisément YU et al. observent chez la truite traitée par des androgènes des taux de conversion protéique et de rétention calorique plus élevés que chez les témoins. Ces phénomènes pourraient être liés à la stimulation de la fonction exocrine du tube digestif (YAMAZAKI 1976) et plus précisément à l'augmentation de son activité protéolytique (LONE et MATTY 1981 a).

L'idée que les anabolisants, en stérilisant les animaux, libèrent un effort métabolique important alors disponible pour la croissance musculaire est insuffisante. En effet, la croissance peut être accélérée sans qu'il y ait stérilisation (FAGERLUND et al., 1979), ou même alors que le développement des gonades est accéléré (UEDA et TAKAHASHI, 1977).

Dans les muscles du squelette, une stimulation de la synthèse protéique *in situ* est observée (MATTY et CHEEMA, 1978), conséquence d'une hypertrophie cellulaire (UEDA et TAKAHASHI, 1977, LONE et MATTY, 1980 a).

Le métabolisme lipidique est également modifié (WIEGAN et PETER 1980, DE VLAMING et al, 1977, TAKASHIMA et al, 1972).

### b - Effets sur des composantes endocriniennes connues pour leur rôle dans la régulation de la croissance

Les oestrogènes stimulent l'activité des cellules somatotropes (OLIVEREAU et OLIVEREAU, 1979, UEDA et TAKAHASHI, 1977). Oestrogènes et androgènes induisent l'apparition de cellules hypophysaires à granules glycoprotéiques (PAS) (VAN OVERBEEKE et Mc BRIDE 1971) dont le rôle demeure mal connu (OLIVEREAU et OLIVEREAU 1979).

L'activité thyroidienne paraît stimulée par les androgènes, qu'elle soit appréciée par des critères morphologiques (NISHIKAWA, 1976 ; FAGERLUND et al, 1980 ; HIGGS et al., 1977) ou biochimiques (HUNT et EALES, 1979 a et b ; SINGH, 1968) ; pour SINGH (1968-1969), cette stimulation se ferait directement au niveau thyroïdien. D'autre part, les oestrogènes entraînent un hypofonctionnement thyroïdien chez l'Anguille, accompagné paradoxalement d'une stimulation des cellules thyréotropes de l'hypophyse qui peut être interprétée comme le résultat de l'interruption de la rétroaction négative des hormones thyroïdiennes (OLIVEREAU et al., 1981) ; chez le Poisson-chat *Mystus vittatus*, les oestrogènes, comme d'autres stéroides, normalisent l'activité thyroidienne après hypophysec-tomie (SINGH, 1968, 1969).

Une action directe des anabolisants stéroidiens sur la thyroide est donc hautement vraisemblable, alors que l'action observée au niveau hypophysaire sur les cellules thyréotropes est sans doute indirecte et n'est pas toujours bien établie : FAGERLUND et al. (1980) ne distinguent pas parmi les cellules 3 (thyréotropes et/ou gonadotropes) activées par la méthyltestostérone l'activité thyréotrope.
Outre l'activité propre des hormones thyroïdiennes sur la croissance (HIGGS et al., 1977, FAGERLUND et al., 1980), il existe une synergie de ces hormones avec la méthyltestostérone (mêmes auteurs). Pour HUNT et EALES (1979 a), la méthyltestostérone pourrait par ailleurs favoriser la conversion de la T4 en T3 plus active.

Des observations histologiques montrent une stimulation de l'intér-
renal par les androgènes et les oestrogènes (VAN OVERBEEKE et Mc BRIDE, 1971,
HIGGS et al., 1977). Les taux du cortisol impliqué dans le métabolisme glucidi-
que sont augmentés dans le plasma de Saumon par l'oestradiol-17 β (DONALDSON et
FAGERLUND, 1969). Par ailleurs, HIROSE et HIBIYA (1968 b) attribuent l'augmentation
du rapport hépatosomatique après traitement à une gluconéogenèse contrôlée par
les corticostéroïdes.

La fonction endocrine du pancréas apparaît histologiquement amplifiée
par les androgènes ou les oestrogènes (Mc BRIDE et VAN OVERBEEKE, 1971, HIGGS et
al., 1977).

c - <u>Action directe</u>

Les anabolisants pourraient directement moduler l'expression des gènes des muscles, par activation de gènes redondants (dérépression) ou par stimulation de l'expression de gènes déjà actifs (VALENTI et KALLMAN, 1973). S'il existe bien une métabolisation des androgènes par le muscle de truite (HAY et al., 1976) plaidant pour son identification à un tissu cible, il n'y a pas de preuve directe telle que la caractérisation de récepteurs ou une réponse *in vitro* à une action stéroïdienne.

7°) - <u>Conclusions</u>

La caractérisation d'un "bon" anabolisant passe par quatre étapes principales :

1 - Choix d'un composé anabolisant

2 - Choix d'un composé à effets secondaires réduits

3 - Etude quantitative des résidus

4 - Etude qualitative et toxicologique des résidus.

Actuellement les travaux ont essentiellement porté sur les deux premiers points, le choix étant fait à *posteriori*. Pour permettre une sélection plus efficace *a priori* des composés à tester, de plus amples informations sur leurs mécanismes d'action doivent être acquises.

Concernant l'analyse des résidus, seul le troisième point a été abordé
par des techniques de comptage global des tissus après injection d'un anabo-
sant marqué par un radioisostope (SCHRECK 1973, FAGERLUND et Mc BRIDE 1978,
JOHNSTONE et al.,1978, FAGERLUND et DYE 1979, LONE et MATTY 1981 b). De ces
études il ressort que la demi-vie des substances testées est faible. Cependant,
avant d'envisager une application dans les élevages commerciaux, il sera néces-
saire de connaître la nature des métabolites formés dont la toxicité, qu'il
faudra également apprécier, peut se révéler plus grande que celle de l'anabo-
lisant original (PICOT 1981).
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