Validation des outils immunotoxicologiques pour l'étude des effets biologiques des contaminants chimiques en milieu marin

Duchemin, Matthieu (2007). Validation des outils immunotoxicologiques pour l'étude des effets biologiques des contaminants chimiques en milieu marin Thèse. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en biologie, 239 p.

Prévisualisation

PDF Télécharger (4MB) | Prévisualisation

Résumé

Les activités industrielles, agricoles ou urbaines de 1'homme exercent une pression chimique sur l'environnement marin. Lors d'accidents, mais le plus souvent lors de contaminations chroniques des effluents anthropiques, cette pression peut engendrer des effets toxiques de 1'échelle moléculaire à 1'échelle écosystémique perturbant le fonctionnement de l'écosystème marin côtier. Le risque environnemental de ces substances chimiques est caractérisé à 1'aide de biomarqueurs. Ces outils permettent la détection de ces polluants ou de leurs effets toxiques, la prédiction de ces effets sur les écosystèmes et la surveillance de leur évolution. Depuis une vingtaine d'années les biomarqueurs du système immunitaire sont utilisés pour diagnostiquer des effets immunotoxiques de nombreux groupes de polluants, sur plusieurs espèces sentinelles des écosystèmes terrestres et aquatiques, notamment chez les bivalves. Néanmoins, plusieurs facteurs endogènes et environnementaux peuvent moduler le fonctionnement du système immunitaire d'un individu et ainsi confondre le signal immunotoxique du polluant. Dans le cadre d'une collaboration franco-canadienne entre deux réseaux de recherche en écotoxicologie, le Réseau de recherche en écotoxicologie du Saint Laurent (RRESL) et le groupement de recherche « interactions moléculaires et physiologiques des contaminants du milieu marin (GDR IMOPHYS), ce travail de doctorat s'est attaché à étudier 1'impact de certains facteurs confondants, en vue de valider 1'utilisation de 1'outil immunotoxicologique dans 1'évaluation du risque environnemental en milieu marin. La stratégie de 1 'étude s'est orientée selon trois axes, en utilisant deux espèces modèles communes dans 1'évaluation environnementale de 1'écosystème marin, de par leurs caractéristiques écologiques et leur importance économique, 1'huître creuse, Crassostrea gigas, et la moule bleue, Mytilus edulis. Un premier axe méthodologique s'est attaché à comparer différentes techniques et méthodes d'analyses des paramètres des cellules de la défense immunitaire chez les bivalves, les hémocytes, à développer un nouveau protocole d'exposition individuelle et à mettre au point un indice global de la réponse immunotoxique. Un second axe, écophysiologique, a cherché à étudier l'impact des facteurs endogènes et saisonniers sur le fonctionnement individuel du système immunitaire chez ces deux espèces de bivalves. Un dernier axe, a enfm étudié l'impact de ces facteurs confondants sur le signal immunotoxique émis par des xénobiotiques caractérisant des activités anthropiques, en condition d'exposition individuelle. L'axe méthodologique a montré l'importance critique du site anatomique de prélèvement des hémocytes pour des études immunotoxicologiques. À la suite d'ateliers internationaux d'harmonisation de méthodes d'analyses des paramètres immunitaires, un ensemble de protocoles, à standardiser, a été proposé dans le cadre de suivi de sites ateliers d'un réseau de recherche transatlantique en écotoxicologie (Réseau de Recherche sur les bivalves). Un indice cumulé immunotoxicologique a été développé, offrant une vision globale de la réponse immunotoxique. Enfin, cet axe a permis la mise au point un nouveau protocole opérationnel d'exposition individuelle, adapté à l'évaluation du risque chimique en milieu marin, autorisant une standardisation des conditions d'exposition, l'ajout de la mesure d'un trait de vie adapté à des expositions aigues ou chroniques et l'augmentation de la sécurité chimique pour 1'utilisateur. Dans le deuxième axe écophysiologique, chez Crassostrea gigas, comme chez Mytilus edu/is, les paramètres immunitaires ont montré des variations saisonnières. Ces variations sont nettement marquées pour la fonction de phagocytose, allant du simple au double. Le minimum de phagocytose coïncidait à la période de ponte chez des huîtres diploïdes, chez des individus dont le cycle reproducteur était artificiellement modifié, des triploïdes, et également chez les moules qui pondent deux fois dans un cycle saisonnier. Grâce à l'observation histologique des gonades, le sexe est apparu comme un facteur confondant significatif pouvant induire des différences d'immunocompétence de 20%-30% entre les mâles et les femelles. De même, alors que les eaux se réchauffent, la diminution progressive des paramètres immunitaires, jusqu'à la ponte, s'explique par le développement des gamètes. Par contre, l'évolution saisonnière des paramètres physico-chimiques de la colonne d'eau n'a révélé que peu moduler la réponse immunitaire. Enfin, le dernier axe a montré que le signal immunotoxique de polluants pouvait être brouillé en ne discriminant pas les individus testés selon leur sexe. De même, la sensibilité immunotoxiques aux polluants changer radicalement, selon le cycle reproducteur et les autres facteurs saisonniers. L'importance de ces facteurs confondants dans l'évaluation environnementale d'activités anthropiques croissantes ou rythmiques a été mise en évidence avec des doses de polluants actuellement mesurés dans l'environnement, seuls ou en mélanges. Par cette approche méthodologique, écophysiologique et écotoxicologique des biomarqueurs du système immunitaire, ce travail de recherche appliquée a finalement, contribué à progresser dans la validation et l'utilisation des outils immunotoxicologiques pour l'évaluation du risque chimique et environnementale en milieu mann. D'autres facteurs biologiques pourraient également confondre le signal immunotoxique et le passage à une échelle plus grande de conditions contrôlées est maintenant possible. Mais ces résultats ouvrent également des perspectives de recherche plus fondamentales sur le rôle des hémocytes dans la physiologie des bivalves et la régulation de la fonction neuro-immuno­ endocrine. Les résultats obtenus pourront pennettre une gestion pragmatique, durable et objective des activités anthropiques qui perturbent chimiquement le milieu marin côtier. La filière conchylicole pourra également chercher à appliquer ces nouvelles connaissances sur la qualité du milieu et de la ressource biologique au profit de l'amélioration de la qualité de la production, par exemple.

Type de document:	Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse:	Fournier, Michelet Auffret, Michel (Université de Bretagne Occidentale)
Informations complémentaires:	Thèse présentée pour l’obtention du grade de Philosophiae doctor (Ph.D) en oceanologie biologique de l’École doctorale des sciences de la mer, Université de Bretagne
Mots-clés libres:	bivalve ; immunotoxicologie ; xenobiotique ; hemmocyte ; crassostrea gigas ; mytilus edulis ; huitre ; moule ; contaminant ; polluant ; reproduction ; saison ; biomarqueur
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	25 sept. 2013 18:10
Dernière modification:	08 déc. 2015 15:33
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/193

Gestion Actions (Identification requise)

Modifier la notice