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Perturbation des mitochondries par le nickel environnemental chez la truite arc-en-ciel : une question de température ?

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Aissia, Elyas (2021). Perturbation des mitochondries par le nickel environnemental chez la truite arc-en-ciel : une question de température ? Mémoire. Québec, Maîtrise en sciences de l'eau, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 73 p.

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Résumé

Dans un monde affecté par les changements globaux, aux activités anthropiques croissantes, les organismes aquatiques sont exposés de façon chronique à de multiples sources de stress, tels que les rejets miniers ou la variation de température. De nombreuses études ont démontré les effets de ces facteurs de stress individuels sur la mitochondrie, organite au cœur du métabolisme énergétique aérobie. Cependant, les études traitant des facteurs de stress simultanés sont encore rares. Cette étude met l’emphase sur les effets combinés du nickel (Ni) et de la température sur la fonction mitochondriale de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss). Pour cela, des truites juvéniles ont été acclimatées à deux températures contrastées (5 °C et 15 °C) en présence ou non de nickel (520 μg Ni/L). Après avoir mesuré des indices biométriques, j’ai mesuré l’activité des enzymes du système de transport des électrons (ETS) et la citrate synthase (CS), la peroxydation lipidique, et enfin dressé des profils d’acides gras phospholipidiques membranaires des mitochondries de foie. Seule la température a eu un effet sur les indices biométriques. Le Ni a affecté la réponse normale de la composition membranaire face à la variation de température. La peroxydation lipidique fut grandement inhibée par l’interaction entre le Ni et l’augmentation de température, là où la proportion en acides gras polyinsaturés était la plus élevée. La variation des ratios d’activités de l’ETS et la CS causée par le Ni à plus haute température suggère une accumulation potentielle d’électrons dans la membrane, ainsi qu’une augmentation de la production des espèces réactives de l’oxygène (ERO). De plus, le faible taux de peroxydation lipidique et la diminution de l’activité du complexe IV de l’ETS suggèrent une diminution du métabolisme mitochondrial, qui pourrait limiter l’induction des ERO par les mitochondries. Les truites arc-en-ciel démontrent une réponse adaptative face au stress synergique induit par la température et le nickel. Sans être en situation de perte de contrôle, les processus alternatifs de détoxication permettent de réduire le stress oxydant, moyennant un coût métabolique plus élevé.

In a world affected by global changes, with increasing anthropogenic activities, aquatic organisms are chronically exposed to multiple sources of stressors, such as mine wastes or temperature fluctuations. Many studies have highlighted effects of these individual stressors on mitochondria because it is the organelle responsible for aerobic energy metabolism. However, only few studies highlight combined effects. This study emphasizes on combined effects of nickel (Ni) and temperature on mitochondrial function of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Juvenile trout were acclimated to two different temperatures (5 °C and 15 °C) with or without nickel exposure (520 μg Ni/L). First, biometric indices were measured. Then, activities of electron transport system (ETS) enzymes and citrate synthase (CS) were measured, together with lipid peroxidation and liver mitochondrial membrane phospholipid fatty acids. Only temperature had effect on condition indices. Ni affected normal response of membrane composition to temperature variation. Lipid peroxidation was decreased by Ni-temperature interaction, while polyunsaturated fatty acid proportion was the highest. Variation of activity ratios of ETS and CS caused by Ni exposure for warm-acclimated fish suggested a potential accumulation of electrons in the membrane, linked with an increased production of reactive oxygen species (ROS). Moreover, lower lipid peroxidation rate and complex IV activity suggested a depletion of the mitochondrial mechanism causing a reduction of ROS production by mitochondria. Rainbow trout seem to adapt under the synergistic stress of nickel and temperature. Fish metabolism remains stable, nevertheless using alternative detoxification mechanisms require a higher metabolic cost.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Couture, Patrice
Co-directeurs de mémoire/thèse: Blier, Pierre
Mots-clés libres: nickel; température; stresseurs combinés; mitochondrie; métabolisme; truite arc-en-ciel; temperature; combined stress; mitochondria; metabolism; rainbow trout
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 10 juin 2021 15:42
Dernière modification: 06 oct. 2021 14:52
URI: https://espace.inrs.ca/id/eprint/11787

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