Développement de marqueurs d'immunocompétence chez le gastéropode d'eau douce Lymnaea stagnalis et applications en écotoxicologie

Development of markers of immunocompetence in the freshwater gastropod Lymnaea stagnalis and applications in ecotoxicology

• Auteur / Autrice : Paul Boisseaux
• Direction : Jeanne Garric, Hélène Thomas-Guyon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écotoxicologie
• Date : Soutenance le 14/02/2017
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (France). Centre de Lyon-Villeurbanne
• Jury : Président / Présidente : Jean-Marc Lebel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Béatrice Gagnaire, Nathalie Mondy, Olivier Geffard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Auffret, Annette de Vaufleury

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écotoxicologie

Cellules sanguines

Gastéropodes d'eau douce

Limnéidés

Mots clés libres

Lymnaea stagnalis

Eau douce

Gastéropode

Hémocytes

Immunocompétence

Écotoxicologie

Traits d’histoire de vie

Pertinence

Lymnaea stagnalis

Freshwater

Gastropod

Hemocytes

Immunocompetence

Ecotoxicology

Life-history traits

Relevance

Résumé

Dans l'environnement, les organismes sont soumis à des stress de multiples natures (e.g., polluants et pathogènes/parasites). Dans ce contexte, le système immunitaire joue un rôle fondamental. La pression chimique exercée par les polluants peut impacter leur système immunitaire, affaiblir leur santé et les prédisposer à contracter des maladies infectieuses. En écotoxicologie, l'évaluation de marqueurs d'immunocompétence peut servir à diagnostiquer l'état de santé des organismes et mieux comprendre le danger immunotoxique des xénobiotiques. Lymnaea stagnalis est un gastéropode d'eau douce représentatif de nombreux milieux lentiques sur la planète. Des tests OCDE de reprotoxicité sont disponibles mais peu d'études se sont focalisées sur des paramètres immunotoxiques. Le premier axe de la thèse se porte sur la connaissance et le développement de méthodes pour évaluer l'immunocompétence de manière répétée à l'échelle individuelle chez L. stagnalis. Le deuxième axe évalue cette approche multibiomarqueurs dans différents contextes écotoxicologiques. Plusieurs populations (élevages vs terrain), temps d'expositions (3 vs 29 – 44 jours), concentrations d'exposition (environnementales vs non réalistes) et contaminants ont été évalués : des médicaments (les anti-cancéreux Etoposide et cyclophosphamide, l'anti-rejet de greffes cyclosporine A et l'antiinflammatoire diclofenac), l'insecticide deltaméthrine, le métal cadmium et des effluents de station d'épuration. Des comparaisons entre des traits de vie et des traits immunitaires ont été réalisées. La réflexion est bâtie sur les questionnements relatifs à (i) la sensibilité de l'approche, (ii) le temps de réponse des marqueurs, (iii) leur précocité physiologique, (iv) la transposition d'immunotoxicité de xénobiotiques entre le phylum des chordata et L. stagnalis et (vi) l'utilisation pratique de L. stagnalis (élevages, collecte en milieu naturel, calibration, reproduction)

In natural environments, animals encounter multiple stresses (e.g., pollutants and pathogens/ parasites). In this context, the immune system plays a pivotal role. Chemical insults from pollutants can jeopardize the immune system of these animals, weaken their health and make them vulnerable to contracting infectious diseases. In ecotoxicology, assessment of immunocompetence markers can be used to diagnose the health of organisms and better understand the immunotoxic hazard of xenobiotics. Lymnaea stagnalis is a freshwater gastropod representative of several lentic ecosystems on the planet. OECD reprotoxicity tests are available using this species, but too few studies have focused on immunotoxic parameters. The first part of this thesis covers the description, comprehension and development of the methods used to assess the immunocompetence at an individual scale and repeatedly within an experiment in L. stagnalis. The second part assesses this multibiomarker approach in several ecotoxicological contexts. Several populations (laboratory-bred vs collected in the field), time exposures (3 vs 29–44 days), concentrations (environmental vs unrealistic) and contaminants were evaluated : pharmaceuticals (the anti-cancer drugs etoposide and cyclophosphamide, the anti-xenograft rejection drug cyclosporine A, the anti-inflammatory drug diclofenac), the insecticide deltamethrin, the metal cadmium and wastewater treatment plant effluents. The general reasoning is built on questions relative to (i) the sensitivity of the approach, (ii) the rapidity of the response, (iii) their physiological precocity of alteration (immune vs life-history traits), (iv) the transposition of xenobiotic immunotoxicity between L. stagnalis and the Chordata phylum and (vi) the pragmatic use of L. stagnalis (breeding, collection in the environment, calibration and reproduction)