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Valérie Langlois

Écotoxicogénomique

Perturbation endocrinienne; Toxicologie chimique et environnementale; Physiologie animale; Endocrinologie; Biologie moléculaire

Projets en cours

Axe 1 : Métabolisme des hydrocarbures aromatiques polycycliques chez les espèces aquatiques
 
Avec l’avènement des nombreuses propositions de construction d’oléoducs  au pays, la professeure Langlois s’intéresse aux effets des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) chez les espèces aquatiques. Plus particulièrement, elle étudie le rôle du métabolisme hépatique des oxygénases, enzymes à fonction mixte (à savoir les enzymes du cytochrome P450 ou CYP1A) et du stress oxydatif, et leurs relations avec les HAP. L'objectif de ses recherches est de comprendre le mécanisme de toxicité des HAP durant les premiers stades de vie (embryons et larves) des organismes aquatiques ainsi que les conséquences pour la survie et le recrutement des larves. Ses recherches comprennent également l’identification de la toxicité ajoutée par 1) les diluants utilisés pour solubiliser le bitume afin qu’il soit transportable par oléoducs et 2) les dispersants qui pourraient être utilisés dans les milieux aquatiques pour dissiper le pétrole en cas de déversement. En 2015, son groupe de recherche a publié la première étude mondiale sur les conséquences du bitume dilué sur les poissons (Madison et al. 2015). Plusieurs projets d'étude sont actuellement en cours dans cet axe de recherche.
 
 
Axe 2 : Les polluants émergents et leur incidence sur le développement des espèces aquatiques
 
En 2006, le gouvernement du Canada a établi le Plan de gestion des produits chimiques pour protéger la santé humaine et de l'environnement au Canada. La professeure Langlois a conçu une partie de son programme de recherche pour l'aligner sur l'enquête des produits chimiques prioritaires du Canada, ce qui rend ses travaux très pertinents pour les sociétés québécoise et canadienne. À titre d’exemple, les colorants à base azoïque et benzidine aromatiques sont des composés organiques qui subissent des transformations chimiques et biologiques lorsqu'ils interagissent avec l'environnement, y compris avec les matrices biotiques. La professeure Langlois a publié une étude dans la revue Environmental Science & Technology qui a démontré que le Disperse Yellow 7 (DY7) était très toxique pour les larves de grenouilles lorsque ces dernières étaient exposées à des sédiments lacustres contaminés au DY7 (Mathieu-Denoncourt et al., 2014). Son équipe de recherche a alors identifié les produits de dégradation du DY7 dans les sédiments et ils ont découvert que la majorité des métabolites du DY7 étaient des substances classifiées comme génotoxiques ou cancérigènes, i.e., le p-phénylènediamine (un génotoxique connu), 4-aminoazobenzène (un cancérogène de catégorie 2) et 4-aminobiphenyl (un cancérogène humain de catégorie ; Balakrishnan et al., 2016). Ces résultats sont fort importants puisqu’ils démontrent pour la première fois que des colorants à base azoïque aromatiques largement utilisés dans des produits de consommation au Canada peuvent être métabolisés et peuvent générer des substances cancérogènes pour les animaux, incluant l'humain. Présentement, la professeure Langlois étudie les effets des naphalene sulfonic acids (NSA) chez les amphibiens. Ses collègues d'Environnement et Changement climatique Canada et elle s'intéressent entre autre aux effets des NSA sur le transcriptome et le métabolome des organismes aquatiques.
 
 
Axe 3 : Perturbateurs endocriniens chez les espèces aquatiques
 
La professeure Langlois étudie également comment les produits chimiques environnementaux modifient la régulation moléculaire et les fonctions biologiques liées au développement et à la reproduction chez les organismes aquatiques. Présentement, elle s'intéresse à la caractérisation et la régulation d’enzymes impliquées dans la synthèse des androgènes, des estrogènes et des hormones thyroïdiennes. Ceci est très important, puisque de nombreuses enzymes de ces axes hormonaux sont toujours méconnues, comme les 5-réductases. Au cours des dernières années, elle a étudié la régulation, la fonction et la perturbation des voies de réduction de la testostérone chez les amphibiens ainsi que leur régulation croisée avec les estrogènes et hormones thyroïdiennes (Langlois et al., 2009-2016, multiples publications). La prof Langlois est particulièrement intéressée par le métabolisme de la testostérone étant donné que la réduction de la testostérone est l'étape limitante dans la production du puissant androgène dihydrotestostérone (DHT), hormone essentielle à la fertilité masculine. Ses travaux ont récemment démontré que le métabolisme de la testostérone chez les amphibiens commence quelques heures après la fécondation des œufs, ce qui suggère que les hormones stéroïdes sont nécessaires avant que la transcription embryonnaire débute (Langlois et al. 2010). La synthèse de la DHT est effectuée par les 5-réductases. Son groupe de recherche a également établi que l’échec de ces enzymes à synthétiser la DHT entraîne des effets négatifs sur la reproduction (ex. : la féminisation des gonades; Duarte-Guterman et al., 2009). Dernièrement, la professeure Langlois et son équipe ont démontré l’importance de ces axes physiologiques chez les espèces aquatiques et identifié une série de contaminants environnementaux (ex. : le perchlorate de potassium, les phthalates et le finastéride) comme étant des perturbateurs endocriniens qui ciblent les 5-réductases (Bisssegger et Langlois, 2016a,b; Flood et Langlois, 2014). Plusieurs contaminants sont présentement à l'étude pour vérifier leur potentiel de perturbation endocrinienne.
 
 
Références sélectionnées
 
Balakrishnan VK, Shirin S, Aman AM, de Solla SR, Mathieu-Denoncourt J and VS Langlois (2016) Genotoxic and carcinogenic products arising from reductive transformations of the azo dye, Disperse Yellow 7. Chemosphere 146: 206-215.
 
Bissegger S and ​VS Langlois (2016a) Steroid 5-reductases are functional during early frog development and are regulated via DNA methylation. Mech Dev 141, 14-24.
 
Bissegger S and VS Langlois (2016b) Androgens modulate gene expression and specific DNA methylation pattern of steroid 5α-reductases in the frog Silurana tropicalis. Gen Comp Endocrinol 234:123-132. 
 
Duarte-Guterman P, Langlois VS, Hodgkinson KM, Pauli BD, Wade MG, Cooke GM and VL Trudeau (2009) The aromatase inhibitor fadrozole and the 5-reductase inhibitor finasteride affect gonadal differentiation and gene expression in the frog Silurana tropicalis. Sex Dev 3:333-41.​
 
Flood DEK and VS Langlois (2014) Crosstalk between androgen and thyroid hormones during amphibian early development. Gen Comp Endocrinol 203:232-40. 
 
Langlois VS, Duarte-Guterman P, Ing S, Pauli BD, Cooke GM and VL Trudeau (2010) Fadrozole and finasteride exposures modulate sex steroid- and thyroid-related gene expression in Silurana (Xenopus) tropicalis early larval development. Gen Comp Endocrinol 166:417-427.
 
Madison BN, Hodson PV and VS Langlois (2015) Diluted bitumen causes deformities and molecular responses indicative of oxidative stress in Japanese medaka embryos. Aq Tox 165:222-30.
 
Mathieu-Denoncourt J, Martyniuk CJ, de Solla SR, Balakrishnan VK and VS Langlois (2014) Sediment contaminated with the azo dye Disperse Yellow 7 alters cellular stress- and androgen-related transcription in Silurana tropicalis larvae. Environ Science Technol 48(5):2952-61.​