Thèse soutenue

Etude d'un nouveau modèle biologique végétal (Trifolium repens) en écotoxicologie, applicable aux sols contaminés par les métaux lourds

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Auteur / Autrice : Nicolas Manier
Direction : Frank Le CurieuxAnnabelle Deram
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences biologiques. Pharmacie
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Lille 2

Résumé

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En avril 2002, la commission européenne identifiait les différentes menaces pesant sur les sols, soulignant l’importance des phénomènes de pollution de cette ressource non renouvelable. En France, un recensement des sites pollués fait apparaître qu’il existe des situations considérées comme potentiellement « à risque » pour l’environnement et la santé humaine. La gestion des sites pollués dépend étroitement de travaux de recherche destinés à caractériser au mieux la pollution en place et son évolution. Ces travaux de recherche sont nécessaires afin d'évaluer les possibilités de remédiation des sols. Ce suivi peut comporter différents aspects, parmi lesquels se distinguent des évaluations physicochimiques et biologiques. Il convient donc de développer des méthodes sensibles de diagnostic basées sur l’utilisation de bio-indicateurs et de biomarqueurs. Les bio-indicateurs et les biomarqueurs sont des changements morphologiques, histologiques, physiologiques, biochimiques et moléculaires, spécifiques à des populations, observés après une exposition à un polluant. Un grand nombre de polluants environnementaux se retrouvant au niveau des sols, ont un pouvoir clastogène et aneugène important. Ils vont ainsi induire chez les organismes vivants des cassures ou des malségrégations chromosomiques non négligeables. Les végétaux supérieurs sont reconnus comme étant d’excellents indicateurs des effets cytogénétiques ou mutagènes, provoqués par les contaminants. Ils seraient, de ce fait, utilisables en terme de biosurveillance pour la détection des substances mutagènes présentes dans l’environnement. Ainsi, par l’identification de biomarqueurs, et en particulier de biomarqueurs multifactoriels, nous avons étudié un nouveau modèle végétal (Trifolium repens) permettant d'estimer la toxicité des sols contaminés par les métaux lourds. L'étude de ce modèle a été réalisée à différents niveaux d'organisation biologique. La première partie de ces travaux concerne l'étude des différents bio-indicateurs et biomarqueurs suivis, avec la caractérisation de la symbiose bactérie/plante via la nodulation racinaire. L'étude des biomarqueurs du stress oxydant a été réalisée par le suivis d'enzymes intervenants dans l'élimination des espèces réactives de l'oxygène (APOX et GPOX). Enfin, nous avons adapté, le test des comètes, permettant d'estimer la formation de lésions primaires au niveau de l'ADN, chez ce modèle. A travers ces différents bioindicateurs et biomarqueurs, nous avons finalement caractérisé le comportement de Trifolium repens exposé à des sols provenant d'un secteur industriel fortement contaminé par les métaux lourds (Cd, Pb et Zn) et exposé à des sols contaminés par un lixiviat de déchets industriels banals