Lethal and sublethal effects of phthalates in Western clawed frog

Abstract

Phthalates are compounds used in a variety of polymers to increase their flexibility and are now ubiquitous in the environment. As few studies have focussed on the adverse effects of these chemicals in aquatic species, this project aimed at elucidating the effects of phthalates in amphibians. Western clawed frog (Silurana tropicalis) tadpoles were acutely exposed to water spiked with monomethyl (MMP), dimethyl (DMP) and dicyclohexyl (DCHP) phthalates. DMP and DCHP were found to be embryotoxic; mortality, malformations and developmental delay were induced in treated larvae. In juvenile frogs, chronic exposures to MMP led to increased mortality, accelerated metamorphosis and more recurrent male phenotypes. However, MMP did not have considerable adverse health effects in tadpoles nor adult frogs. Moreover, analysing the expression of selected genes increased our understanding of the mechanism of phthalates. This is the first study to thoroughly investigate the effects of phthalates in the entire amphibian life cycle (egg to adult stage). These assays provided valuable data that will help better assess and manage the risks brought on by the production and the use of phthalates in the Canadian environment. Les phthalates sont des composés utilisés dans une variété de polymères afin d’accroître leur flexibilité et sont maintenant omniprésents dans l’environnement. Comme peu d’études ont caractérisé les effets de ces produits chimiques chez les espèces aquatiques, ce projet avait pour but d’élucider les effets des phthalates chez les amphibiens. Des têtards du Xénope tropical (Silurana tropicalis) ont été exposés à de l’eau contaminée avec du phthalate monométhylique, du phthalate diméthylique et du phthalate dicyclohexylique. Les phthalates diméthylique et dicyclohexylique se sont révélés embryotoxiques; les composés ont induit de la mortalité, des malformations et des délais de développement chez les larves. Chez les grenouilles juvéniles, les expositions chroniques au phthalate monométhylique ont mené à de la mortalité, à l’accélération de la métamorphose et à des phénotypes masculins plus fréquents. Le phthalate monométhylique, par contre, n’avait pas d’effets considérables chez les têtards ni chez les grenouilles adultes. De plus, l’analyse de l’expression d’une série de gènes a accru notre compréhension du méchanisme d’action des phthalates. Cette étude est la première à enquêter de manière approfondie les effets des phthalates sur l'ensemble du cycle de vie des amphibiens (œuf à adulte). Ces expériences ont fourni de précieuses données qui aideront à mieux évaluer et gérer les risques associés à la production et l'utilisation des phthalates dans l'environnement canadien.