Mécanismes physiologiques impliqués dans la contamination et la lente dépuration de la toxine amnésiante, l'acide domoïque, chez la coquille Saint-Jacques Pecten maximus

Physiological mechanisms involved in the contamination and long retention of the amnesic shellfish poisoning toxin, domoic acid, in the king scallop Pecten maximus

• Auteur / Autrice : José Luis García-Corona
• Direction : Caroline Fabioux, Hélène Hegaret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance le 07/07/2023
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l’environnement marin (Plouzané, Finistère)
• Jury : Président / Présidente : Pascal Favrel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Caroline Fabioux, Hélène Hegaret, Pascal Favrel, Antonio Juan Pazos Castelos, Patricia Mirella da Silva Scardua, Juan Blanco
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pascal Favrel, Antonio Juan Pazos Castelos

Mots clés

Mots clés contrôlés

Algues toxiques -- Toxicologie

Écophysiologie

Pecten maximus

Mots clés libres

Pecten maximus

Pseudo-nitzschia

Acide domoïque

Dépuration

Autophagie

Transporteurs membranaires

Pecten maximus

Pseudo-nitzschia

Domoic acid

Depuration

Autophagy

Membrane transporters

Résumé

L'acide domoïque (AD) est une neurotoxine produite par les diatomées du genre Pseudo-nitzschia qui est responsable de l’intoxication par des toxines amnésiantes (ASP) chez l'homme. La coquille St-Jacques Pecten maximus est une ressource de grande valeur fréquemment exposée aux proliférations de Pseudo-nitzschia, capable d'accumuler de grandes quantités d’AD, et de les retenir pendant des mois voire des années, par rapport à d'autres bivalves à dépuration rapide. Ce travail avait pour objectif d’identifier les principaux mécanismes physiologiques impliqués dans la cinétique d'accumulation et la lente dépuration de l’AD chez P. maximus. Le développement d'une technique d’immunohistochie anti-AD a permis de visualiser qu’une partie de l’AD reste piégée dans des autophagosomes répartis dans le cytoplasme des cellules digestives des coquilles Saint- Jacques. Le suivi temporel de l’AD à l’échelle subcellulaire a révélé une forte implication de l'autophagie dans la longue rétention de l’AD chez P. maximus, alors que ce lien n’a pas pu être identifié aussi clairement chez d’autres dépurateurs rapides. L'exposition in vitro des glandes digestives de P. maximus et des moules Mytilus edulis à l’AD dissout a révélé une forte sur-expression des transcrits liés à l'autophagie chez les coquilles et une surexpression des récepteurs du glutamate (GR) et des transporteurs membranaires des solutés (SLC) chez la moule, ce qui pourrait confirmer l’hypothèse d’une différence de reconnaissance et d'assimilation et /ou d’excrétion de l’AD entre les dépurateurs lents et rapides. Ce travail a permis de progresser dans nos connaissances des mécanismes physiologiques impliqués dans la longue rétention de l’AD chez les coquilles Saint- Jacques P. maximus et représente une avancée majeure pour explorer, dans le futur, des stratégies visant à accélérer la décontamination chez cette espèce.

Domoic acid (DA) is a neurotoxin produced by diatoms of the genus Pseudo- nitzschia and is responsible for Amnesic Shellfish Poisoning (ASP) in humans. The king scallop Pecten maximus is a high valuable resource frequently exposed to Pseudo- nitzschia blooms, and capable of accumulating high amounts of DA, retaining it for months or even a few years, compared to other fast- depurator bivalves. This work aimed to decipher what are the main physiological mechanisms involved in the kinetics of accumulation and slow depuration of DA in the scallop P. maximus in comparison to fast-depurator species. The development of an anti-DA immunohistochemical technique allowed to visualize that part of the DA-signal was trapped within autophagosomes distributed within the cytoplasm of the scallops digestive cells.The subcellular time-tracking of DA revealed a strong implication of autophagy in slow DA- depuration, which did not seem to occur as much in other fast depurating species. Furthermore, an in vitro exposure of digestive gland slices of scallops P. maximus and mussels Mytilus edulis to dissolved DA revealed a strong upregulation of autophagy-related transcripts in the scallops, and an overexpression of glutamate receptors (GR) and membrane solute-carriers (SLC) genes in mussels, which could support differences in recognition and assimilation/excretion of DA between slow and fast depurators. This work provides new evidence about physiological mechanisms involved in the long retention of DA in P. maximus and represents the baseline to explore procedures to accelerate decontamination in this species.