Étude des paramètres digestifs chez l'épinoche à trois épines (Gasterosteus aculeatus) : intérêt en tant que biomarqueurs.

Résumé

Avec le développement des activités anthropiques, les milieux aquatiques connaissent des modifications physico-chimiques, par exemple, la présence de contaminants chimiques et la perturbation des cycles de température (réchauffement climatique) peuvent avoir des effets sur les organismes qui y vivent. Ce travail s'inscrit donc dans un contexte qui couvre, à la fois le besoin de développement de nouveaux outils d'évaluation de la qualité des milieux aquatiques, exigé par des réglementations telle que la DCE, et l'apport de nouvelles connaissances sur les effets des multistress sur les organismes vivants. Plus précisément, nous nous sommes intéressés à différents paramètres du métabolisme énergétique et à leur intérêt en tant que nouveaux biomarqueurs, chez l'épinoche à trois épines (Gasterosteus aculeatus), espèce modèle en écotoxicologie. Ce travail de thèse vise : (i) à caractériser l'influence de paramètres biotiques et abiotiques sur les paramètres choisis, (ii) à préciser le schéma de réponse des enzymes digestives dans un contexte de multistress (exposition chronique à une très faible concentration de cadmium et/ou à un stress thermique), et (iii) à renseigner les conséquences de cette exposition multiple sur la reproduction de l'épinoche, en lien avec la modulation des paramètres liés à l'énergie. Les résultats obtenus démontrent que la température est le facteur de stress majeur avec des répercussions négatives sur la majorité des paramètres étudiés (i.e. paramètres de croissance, quelques paramètres du métabolisme énergétique, paramètres du stress oxydant et paramètres de reproduction des parents). Concernant le cadmium, celui-ci engendre des effets au niveau moléculaire (enzymes digestives) mais n'affecte pas les paramètres de la reproduction des poissons adultes. Cependant, des conséquences de l'exposition au cadmium sont néanmoins observées sur les descendants (capacité de survie). L'impact négatif du multistress sur les paramètres de reproduction de l'épinoche peut être dû à un investissement parental altéré, qui probablement a fait suite à une altération de l'un des paramètres en relation avec l'acquisition de l'énergie, telles que les enzymes digestives. Ainsi, les paramètres associés au métabolisme énergétique, et tout particulièrement à l'acquisition de l'énergie (digestion) montrent une sensibilité intéressante aux différents stress étudiés soulignant leur potentiel en tant que nouveaux biomarqueurs.

mots clés

Titre traduit

Study of digestive parameters in the threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus) : interest as biomarkers
Résumé

In a large context of global warming (temperature increase), anthropogenic activities introduce significant amounts of organic and inorganic pollutants causing chemical and physical disruption on the aquatic ecosystems and there living organisms. This work is therefore part of a context that covers both the need for the development of new tools for assessing the quality of aquatic environments, as required by regulations such as the DCE, and the provision of new knowledge on multistress effects on living organisms. Specifically, we examined different energy metabolism parameters and their interest as novel biomarkers in the threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus), a model species in ecotoxicology. This thesis aims to: (i) characterize the influence of biotic and abiotic parameters on the chosen parameters, (ii) to specify the response pattern of digestive enzymes in a multistress context (chronic exposure to a very low concentration of cadmium and / or thermal stress), and (iii) to study the consequences of this multiple exposure on sticklebacks' reproduction, in relation with the modulation of the energy parameters. Results show that temperature is the major stress factor with negative effects on most of the studied parameters (i.e. growth parameters, some parameters of energy metabolism, oxidative stress parameters and parents' reproduction parameters). Concerning cadmium, this chemical stress had effects at the molecular level (digestive enzymes) but did not affect the reproductive parameters of adult fish. However, consequences of cadmium exposure are nevertheless observed on the offspring (survival capacity). The negative impact of the double stress sticklebacks' reproduction may be due to an altered parental investment, which probably followed an alteration of one of the parameters in relation to energy acquisition, such as digestive enzymes. Thus, the parameters associated with energy metabolism, and especially with the acquisition of energy (digestion), show an interesting sensitivity to the different stresses studied, highlighting their potential as new biomarkers.