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Approche intégrée autour de biomarqueurs chez

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Approche intégrée autour de biomarqueurs chez Gammarus
fossarum pour une évaluation de la qualité de l’axe Seine
O. Dedourge-Geffard1, I Barjhoux1, A. Chaumot2, L. Charron1, A. Jaffal1, P. Noury2, A. François2, H. Quéau2, A. Geffard1, O. Geffard2
1 Université
de Reims Champagne Ardenne, Unité Stress Environnementaux et Biosurveillance des milieux aquatiques, SEBIO UMR-I 02, UFR Sciences
Exactes et Naturelles, Moulin de la Housse BP 1039, 51687 Reims Cedex 2, France
2
Irstea, UR MALY, Laboratoire d’écotoxicologie, F-69626 Villeurbanne, France
*odile.dedourge@univ-reims.fr
Introduction
Depuis une dizaine d’années, un effort soutenu a été mené pour le développement de biomarqueurs moléculaires et individuels chez une espèce d’intérêt écologique fort, le
gammare Gammarus fossarum. Ces travaux, basés sur l’étude d’une population de référence, se sont portés i) sur la caractérisation de réponses en lien avec l’acquisition de
l’énergie (alimentation, activité digestive) (Coulaud et al., 2011; Dedourge-Geffard et al., 2013), la reproduction (Geffard et al., 2010) et un marqueur de neurotoxicité (activité
AChE) (Xuereb et al., 2007), incluant la définition de valeurs de référence et seuil pour chacune des réponses (Coulaud et al., 2011; Charron et al., 2013; Xuereb et al., 2009) ainsi
que ii) sur les conditions de mesures de ces biomarqueurs in situ, par la validation d’une approche active. L’ensemble de cette stratégie (multi-biomarqueurs et approche active)
a été déployé pour l’évaluation de la qualité des eaux de l’axe Seine.
Matériels et méthodes
Des gammares ont été transplantés durant 2 ou 4 semaines (selon la réponse biologique considérée) sur trois sites de l’axe
Seine (Marnay, Bougival et Triel) durant trois campagnes (Automne 2011, Eté et Hiver 2012). Dans chaque cage, les
gammares sont nourris ad libitum à l’aide de disques de feuilles d’aulne. A l’issue de l’exposition les gammares sont récupérés
et analysés :
Acquisition d’énergie : mesure du taux d’alimentation et de la capacité digestive chez les mâles.
Marqueur de neurotoxicité : mesure de l’activité acétylcholine estérase chez les mâles.
Marqueur de la reproduction : mesure du stade de mue, du nombre d’ovocytes et du nombre d’embryons chez les femelles.
Intégration des mesures dans l’indice « Integrated Biomarker Response » modifié selon Sanchez et al. (2013). Pour chaque réponse
biologique, la valeur de référence considérée dans le calcul de l’IBR (positionnée sur 0 dans le diagramme et représentée par la ligne
noire) est celle définie préalablement et non pas le niveau de réponse enregistré chez les organismes exposés sur le site amont
(Marnay).
Résultats et discussion
Marnay : IBRn = 0,73
Cellulase
Trypsine
1,5
Triel : IBRn = 1,67
Bougival : IBRn = 1,13
TI Alim
3
TI Alim
3
TI Alim
3
Retard Mue
Cellulase
1,5
Retard Mue
Cellulase
1,5
0
0
0
-1,5
-1,5
-1,5
-3
Amylase
Nb. Ovo.
Nb. Emb.
Trypsine
Nb. Ovo.
-3
Amylase
AChE
Nb. Emb.
AChE
Trypsine
Retard Mue
Nb. Ovo.
-3
Amylase
Nb. Emb.
AChE
Figure 1 : Diagrammes et indices IBR associés aux mesures biologiques mesurées chez les gammares exposés sur Marnay, Bougival et Triel. Les diagrammes considèrent les
résultats obtenus sur les trois campagnes. TI Alim = taux d’alimentation; Nb. Ovo. = nombre d’ovocytes; Nb. Emb. = nombre d’embryons; AChE = activité acétylcholinestérase
Pour chacun des biomarqueurs et IBR associés, les résultats obtenus durant les trois campagnes sont très similaires.
Ainsi, les diagrammes de la figures 1 considèrent les trois campagnes.
Les résultats montrent l’intérêt des biomarqueurs, mesurés dans le cadre d’une approche active, pour souligner
l’exposition des gammares à un milieu dégradé (décalage vis-à-vis de la valeur référence représentée par la ligne noire).
Les trois sites impactent la physiologie des organismes, avec l’induction de certaines réponses sur le site amont de
Marnay.
Mise en évidence d’un gradient de perturbation de Marnay à Triel, en accord avec le niveau de pression anthropique et le
degré d’exposition des organismes aux contaminants chimiques (Le Brun et al., 2015).
En plus de l’acquisition de l’énergie, les gammares exposés sur le site de Triel montrent une perturbation marquée de la
reproduction : conséquences pour le maintien de la population ?
Charron et al., 2013. Environmental Science and Pollution Research , 20, 9044-9056
Coulaud et al., 2011. Water Research, 45, 6417-6429
Dedourge-Geffard et al., 2013. Ecotoxicology and Environmental Safety, 97, 139-146
Geffard et al., 2010. Environmental Toxicology and Chemistry, 29, 2249-2259
Le Brun et al., 2015. Science of The Total Environment, 511, 501-508
Sanchez et al., 2013. Environmental Science and Pollution Research, 20, 2721-2725
Xuereb et al., 2007. Toxicology, 236, 178-189
Xuereb et al., 2009. Aquatic Toxicology, 93, 225-233
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