Daniel G. Cyr

Expertises

Toxicologie et biologie cellulaire et moléculaire , Effets des contaminants environnementaux sur le système reproducteur mâle

Téléphone
450 687-5010 poste 8833

Télécopieur
450 686-5501

Courriel
daniel.cyr@iaf.inrs.ca

Centre Armand-Frappier Santé Biotechnologie

531, boulevard des Prairies
Laval (Québec)  H7V 1B7
CANADA

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Intérêts de recherche

Le professeur Daniel G. Cyr et son équipe tentent de comprendre le rôle des interactions cellule-cellule dans l’épididyme et leur importance dans la création d’un environnement dans la lumière de l’épididyme qui est propice à la maturation des spermatozoïdes. Ils sont aussi intéressés par les effets des contaminants environnementaux sur les interactions intercellulaires et sur le développement et la fonction reproductrice mâle.

 

Régulation de la communication intercellulaire
Les jonctions lacunaires, ou jonctions gap, sont des structures essentielles qui permettent la communication directe entre les cellules avoisinantes. La communication intercellulaire est donc un élément critique afin de coordonner les fonctions cellulaires à l’intérieur d’un épithélium complexe. Dans le tractus reproducteur mâle, les jonctions lacunaires sont essentielles pour échanger les messagers intracellulaires nécessaires à la spermatogenèse dans le testicule et la coordination de la maturation des spermatozoïdes dans l’épididyme. Un aspect crucial dans la maturation des spermatozoïdes est le fait que l’épithélium de l’épididyme doit coordonner les fonctions des différents segments de l’épididyme afin de modifier l’environnement de la lumière propice à la maturation des spermatozoïdes. Les objectifs de recherche sont de comprendre le rôle et la régulation de la communication intercellulaire dans l’épididyme et de préciser le rôle de cette communication intercellulaire dans le processus de maturation des spermatozoïdes. Les recherches du professeur Cyr et de son équipe sont focalisées sur la régulation des protéines responsables de la formation de jonctions lacunaires, les connexines, et leur régulation dans l’épididyme.

 

Les jonctions serrées et la barrière hémato-épididymaire
La création de microenvironnements dans des systèmes biologiques est cruciale pour le développement et les fonctions de cellules spécialisées à l’intérieur d’organismes complexes. Ces microenvironnements sont créés par les jonctions serrées entre les cellules adjacentes qui forment une barrière étanche et obligent donc le transport sélectif des molécules à travers des cellules, créant ainsi des environnements spécifiques qui diffèrent du sang. Les barrières cellulaires sont présentes dans plusieurs organes dont le cerveau, la rétine, le thymus, les intestins, le rein ainsi que dans le tractus reproducteur mâle où il existe des barrières cellulaires dans le testicule et l’épididyme. La compréhension de la régulation des protéines responsables de la formation de ces barrières est nécessaire, car les jonctions serrées sont rapidement modulées dans plusieurs maladies dont la maladie de Crohn, des maladies rénales, l’asthme, la fibrose kystique et le cancer du sein. Dans le système reproducteur mâle, les microenvironnements formés par les cellules de Sertoli dans le testicule sont essentiels à la spermatogenèse, tandis que dans l’épididyme les jonctions serrées permettent la formation de microenvironnements nécessaires à la maturation des spermatozoïdes. Même si l’infertilité masculine est le résultat de multiples causes, des études chez le rat indiquent qu’il existe une perte de fonctions des jonctions serrées dans l’épididyme au cours du vieillissement. À cause de la nature critique des jonctions serrées dans les processus physiologiques normaux ainsi que dans diverses pathologies, dont l’infertilité masculine, nos objectifs de recherche visent à identifier les facteurs qui régulent la formation des jonctions serrées et à comprendre les mécanismes cellulaires par lesquels ces facteurs modulent l’expression des gènes qui codent pour les protéines impliquées dans la formation de la barrière hemato-épididymaire.

 

Effets des modulateurs endocriniens sur la reproduction des poissons
Des études réalisées au laboratoire du professeur Cyr ont démontré une importante contamination aux estrogènes dans le Saint-Laurent à proximité de l’Île de Montréal. Même s’ils ont caractérisé l’étendu de cette contamination qui semble provenir de différentes sources dont les effluents municipaux de la ville de Montréal et de la Rivière des Outaouais. La contamination d’écosystème aquatique par les substances estrogéniques peut être causée par différentes classes de produits chimiques. Il est possible de déterminer l’étendu de la contamination par les xénoestrogènes en mesurant la vitellogénine hépatique chez les poissons immatures et chez les mâles. Toutefois, il y a peu d’informations sur les conséquences de cette contamination sur la physiologie des poissons qui habitent ces eaux. Une des difficultés qu’il existe à déterminer les effets des contaminants sur la physiologie reproductrice des poissons, est le fait que nous ayons peu de marqueurs cellulaires et moléculaires pouvant prédire le dysfonctionnement physiologique des systèmes reproducteurs. L’objectif de ces études est de développer de nouveaux outils cellulaires et moléculaires afin de mieux caractériser les effets des contaminants environnementaux sur la reproduction des poissons. Ceux-ci incluent des marqueurs de différenciation sexuelle, de spermatogenèse et de stéroïdogenèse. En couplant l’expression de ses marqueurs avec des indicateurs de physiologie cellulaire, dont les interactions cellule-cellule nous pouvons développer de nouvelles approches afin de mieux comprendre les mécanismes d’action des modulateurs endocriniens dans l’écosystème aquatique.

Formation universitaire

  • Maîtrise en toxicologie environnementale , Université Concordia
  • Doctorat en endocrinologie, Université du Manitoba
  • Stage postdoctoral, Université McGill

 

Biographie

Le professeur Daniel G. Cyr a œuvré au sein de la fonction publique fédérale pendant un court moment avant d’entamer, en 1997, une carrière professorale à l’INRS. Il est devenu professeur titulaire en 2003.

Ses recherches visent à mieux comprendre les facteurs environnementaux liés à l’infertilité masculine. Elles portent à la fois sur le rôle et la régulation des interactions intercellulaires et l’influence des polluants environnementaux, dont les perturbateurs endocriniens. Son laboratoire est reconnu pour ses travaux sur la barrière hémato-épididymaire, barrière qui permet de protéger les spermatozoïdes contre les attaques du système immunitaire.

Les travaux de son laboratoire ont réalisés de nombreuses découvertes scientifiques fondamentales. Ils ont montré que des contaminants présents dans les sédiments altéraient la qualité du sperme chez les poissons et provoquaient ainsi une mortalité accrue des embryons fécondés. Ils devenaient alors un des premiers laboratoires à démontrer les effets transgénérationnels induits par des polluants environnementaux. Ses travaux marquent le début de sa recherche sur les perturbateurs endocriniens, bien avant que ces substances ne deviennent une préoccupation pour la communauté scientifique et la population générale. Les travaux pionniers du laboratoire sur les interactions intercellulaires dans la reproduction masculine ont contribués à mieux comprendre la spermatogenèse, la maturation des spermatozoïdes et plusieurs pathologies non-seulement avec des modèles animales mais aussi chez l’humain.

Parmi leurs réalisations, ils ont élucidé plusieurs mécanismes de régulation des claudines, des protéines transmembranaires, montrant comment leur dérégulation affecte la fertilité masculine. Face aux graves problèmes liés à l’infertilité au Canada, les résultats obtenus sont d’une grande importance pour la société. De plus, ils ont récemment mis au point une méthode unique pour isoler et caractériser les cellules basales, un type cellulaire dont le rôle est peu connu dans l’épididyme. Ces travaux ouvrent une nouvelle voie dans la compréhension de la structure de l’épididyme et de la fertilité masculine.

Ces quelques exemples mettent en lumière l’importance de l’apport scientifique des recherches du laboratoire, particulièrement dans le domaine de la toxicologie, de la reproduction et de la fertilité masculine. De plus, le professeur Daniel G. Cyr a formé une quarantaine d’étudiants à la maîtrise et au doctorat ainsi que des chercheurs postdoctoraux. Plusieurs de ses étudiants ont obtenus des prix de présentation dans des congrès locaux, nationaux et internationaux, et certains d’entre eux occupent maintenant des postes universitaires, industriels et gouvernementaux.

Le laboratoire du professeur Cyr a établi de nombreuses collaborations avec des chercheurs au Canada, mais également aux États-Unis, au Brésil, en Italie, en Belgique, en Grande-Bretagne et en France. En plus d’avoir été le représentant canadien pour le Biological Effects Working Group on the International Council for the Exploration of the Seas, il a agi comme membre du programme AQUAMIN/CANMET et contribuer au programme sur les perturbateurs endocriniens de Pêches et Océans Canada. Il a aussi participé à l’organisation d’une vingtaine de conférences provinciales, canadiennes et internationales, dont le Congrès international de toxicologie tenu à Montréal en 2007.

Le professeur Cyr a publié plus de 135 articles, 17 chapitres de livres et participé à plus de 80 conférences sur invitation. Financés par les organismes subventionnaires canadiens et québécois, ses travaux ont soulevé l’intérêt médiatique, comme l’illustre la cinquantaine d’entrevues et reportages diffusés dans différents médias.

Ses contributions scientifique ont été reconnue à deux reprises par la Société de toxicologie du Canada; d’abord en 2004 par le prix Veylein Henderson pour la contribution d’un jeune scientifique à la toxicologie et, plus récemment, en 2014 par le prix Gabriel Plaa pour contribution exceptionnelle à la toxicologie. De plus, en 2015 il a  été reçu au Cercle d’Excellence de l’Université du Québec.

Chaires, groupes et réseaux

Publications

2004-PRÉSENT

ARAM R, CHAN P, AND CYR DG. (2019)
Beta-Defensin126 is correlated with sperm motility in fertile and infertile patients
Biology of Reproduction (in press)

PINEL L, MANDON M., AND, CYR DG (2019)
Tissue regeneration and the epididymal stem cell.
Andrology 7:618-630

SANTOS BORGES C, MISSASSI G, FIGUEIREDO T, ARAUJO LEITE G, GREGORY M, CYR DG AND KEMPINAS WG. (2019)
Intergenerational effects of betamethasone on the development and structure of the rat epididymis.
Andrology 7:719-729.

GREGORY M AND CYR DG. (2019)
Prostaglandin E2 regulates the phosphorylation and cellular localizarion of connexin 43 in epididymal basal cells of the rat.
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GREGORY M AND CYR DG. (2019)
A special issue on the effects of toxicants on cellular junctions in development and reproduction.
Reproductive Toxicology (Editorial) 83: 80-81.

BOURGEOIS FR, MONETTE F, AND CYR DG. (2018)
Operational modifications for the development of nitrifying bacteria in a large-scale biological aerated filter and its impact on wastewater treatment.
Water Science and Technology 78:1704-1714.

CYR DG, DUFRESNE J, GREGORY M. (2018)
Cellular junctions in the epididymis, a critical parameter for understanding male reproductive toxicology.
Reproductive Toxicology 81: 207-219.

BORGES CS, PACHECOTL, SILVA PV, GREGORY M, PUPO AS, CYR DG, AND KEMPINAS WG. (2017)
Betamethasone causes intergenerational reproductive impairment in male rats.
Reproductive Toxicology 71:108-117.

BORGES CS, DIAS AFMG, ROSA JL, SILVA PV, SILVA RF, BARROS AL, SANABRIA M, GUERRA MT, GREGORY M, CYR DG & KEMPINAS WDG (2016).
Alterations in male rats following in utero exposure to betamethasone suggests changes in reproductive programming.
Reproductive Toxicology 63:125-134.

ADAM C & CYR DG (2016).
Role of Specificity Protein-1 and Activating Protein-2 Transcription Factors in the Regulation of the Gap Junction Protein Beta-2 Gene in the Epididymis.
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OLIVEIRA RL, PARENT A, CYR DG, GREGORY M, MANDATO CA, SMITH CE, & HERMO L. (2016)
Implications of caveolae in testicular and epididymal myoid cells to sperm motility.
Molecular Reproduction and Development 83:526-540.

KIDDER GM & CYR DG. (2016)
Roles of connexins in testis development and function.
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Male reproductive toxicology and the role of immunohistochemistry.  In S. Aziz and R. Mehta (eds)
Technical Aspects of Toxicological Immunohistochemistry. Springer, New York pp 95-111.

CYR DG, DEVINE, P.J., & PLANTE, I. (2016)
Immunohistochemistry and female reproductive toxicology: the ovary and mammary gland.  In S. Aziz and R. Mehta (eds)
Technical Aspects of Toxicological Immunohistochemistry.  Springer, New York. pp 113-145.

MANDON,M., HERMO, L., & CYR DG (2015)
Isolated epididymal basal cells share common properties with adult stem cells.
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COLLINS, M. M., BAUMHOLTZ, A. I., SIMARD, A., GREGORY, M., CYR, D. G. & RYAN, A. K. (2015)
Claudin-10 is required for relay of left-right patterning cues from Hensen’s node to the lateral plate mesoderm,
Developmental Biology, 401, 2, 236-248.

MARCOGLIESE, D.J., BLAISE, C., CYR, D., DeLAFONTAINE, Y., FOURNIER, M., GAGNÉ, F., GAGNON, C., HUDON, C. (2015)
Effects of a major municipal effluent on the St. Lawrence River: A case study
Ambio 44, 257.

MANDON, M., CYR, D.G. (2015)
Tricelulin and its role in the epididiymal epithelium of the rat
Biology of Reproduction 92, 66.

GREGORY, M., CYR, D.G. (2014)
The blood epididymis barrier and inflammation
Spermatogenesis 4, e979619.

DUFRESNE, J., CYR, D.G. (2014)
Regulation of the pannexin1 promoter in the rat epididymis.
Biology of Reproduction 143, 1-13.

ARSTIKAITIS, J., GAGNE, F. & CYR, D. G. (2014)
Exposure of fathead minnows to municipal wastewater effluent affects intracellular signaling pathways in the liver,
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Epidermal growth factor regulates connexin 43 in the human epididymis: role of gap junctions in azoospermia
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The blood-epididymis barrier and human male fertility,
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Role of microRNAs in controlling gene expression in different segments of the human epididymis.
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TURMEL, P., DUFRESNE, J., HERMO, L., SMITH, C. E., PENUELA, S., LAIRD, D. W. & CYR, D. G. (2011)
Characterization of pannexin1 and pannexin3 and their regulation by androgens in the male reproductive tract of the adult rat
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Male reproductive system defects and subfertility in a mutant mouse model of oculodentodigital dysplasia(1)
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FOSTER, W. G., MAHARAJ-BRICENO, S. & CYR, D. G. (2011)
Dioxin-induced changes in epididymal sperm count and spermatogenesis
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Regulation of the connexin 43 promoter in the brook trout testis: Role of the thyroid hormones and cAMP
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Development of biological tools to study claudins in the male reproductive tract
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CYR, D. G. (2011)
Connexins and pannexins: Coordinating cellular communication in the testis and epididymis
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BEDARD, N., YANG, Y. M., GREGORY, M., CYR, D. G., SUZUKI, J., YU, X. M., CHIAN, R. C., HERMO, L., O’FLAHERTY, C., SMITH, C. E., CLARKE, H. J. & WING, S. S. (2011)
Mice Lacking the USP2 Deubiquitinating Enzyme Have Severe Male Subfertility Associated with Defects in Fertilization and Sperm Motility
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The role of mitochondrial DNA copy number in mammalian fertility
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SAHAMBI, S. K., PELLAND, A., COOKE, G. M., SCHRADER, T., TARDIF, R., CHARBONNEAU, M., KRISHNAN, K., HADDAD, S., CYR, D. G. & DEVINE, P. J. (2010)
Oral p-tert-octylphenol exposures induce minimal toxic or estrogenic effects in adult female Sprague-Dawley rats
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MÉNARD, L., ESCARNÉ, R., MARCOGLIESE, D. J., CYR, D., FOURNIER, M. & GAGNÉ, F. (2010)
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JONES, S. R. & CYR, D. G. (2010)
Regulation and Characterization of the Atp-Binding Cassette Transporter-B1 in the Epididymis and Epididymal Spermatozoa of the Rat
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Surfing the wave, cycle, life history, and genes/proteins expressed by testicular germ cells. Part 1: background to spermatogenesis, spermatogonia, and spermatocytes
Microscopy Research and Technique , 73, 4, 241-78.

HERMO, L., PELLETIER, R. M., CYR, D. G. & SMITH, C. E. (2010)
Surfing the wave, cycle, life history, and genes/proteins expressed by testicular germ cells. Part 2: changes in spermatid organelles associated with development of spermatozoa
Microscopy Research and Technique , 73, 4, 279-319.

HERMO, L., PELLETIER, R. M., CYR, D. G. & SMITH, C. E. (2010)
Surfing the wave, cycle, life history, and genes/proteins expressed by testicular germ cells. Part 5: intercellular junctions and contacts between germs cells and Sertoli cells and their regulatory interactions, testicular cholesterol, and genes/proteins associated with more than one germ cell generation
Microscopy Research and Technique , 73, 4, 409-94.

HERMO, L., PELLETIER, R. M., CYR, D. G. & SMITH, C. E. (2010)
Surfing the wave, cycle, life history, and genes/proteins expressed by testicular germ cells. Part 4: intercellular bridges, mitochondria, nuclear envelope, apoptosis, ubiquitination, membrane/voltage-gated channels, methylation/acetylation, and transcription factors
Microscopy Research and Technique , 73, 4, 364-408.

HERMO, L., PELLETIER, R. M., CYR, D. G. & SMITH, C. E. (2010)
Surfing the wave, cycle, life history, and genes/proteins expressed by testicular germ cells. Part 3: developmental changes in spermatid flagellum and cytoplasmic droplet and interaction of sperm with the zona pellucida and egg plasma membrane
Microscopy Research and Technique , 73, 4, 320-63.

FOSTER, W. G., MAHARAJ-BRICEÑO, S. & CYR, D. G. (2010)
Dioxin-Induced changes in epididymal sperm count and spermatogenesis
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Alterations in the human blood-epididymis barrier in obstructive azoospermia and the development of novel epididymal cell lines from infertile men
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Assessing the role of claudins in maintaining the integrity of epididymal tight junctions using novel human epididymal cell lines
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Regulation of cell-cell interactions in hexachlorobenzene-induced hepatocarcinogenesis in rat [Régulation des interactions cellule-cellule dans l’hépatocancérogenèse induite par l’hexachlorobenzène chez le rat]
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Iodothyronine deiodinases in fish: Walleye (Sander vitreus), a new model for the study of endocrine disruption [Les déiodinases thyroïdiennes chez les poissons: Le doré jaune (Sander vitreus), un nouveau modèle pour l’étude des modulateurs endocriniens]
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