Approche multi-marqueurs de la génotoxicité chez l'épinoche à trois épines pour une application en biosurveillance de la qualité des milieux aquatiques

par Amélie Cant

Projet de thèse en Sciences de l'environnement

Sous la direction de Anne Bado-nilles et de Marc  Bonnard.


  • Résumé

    Actuellement, l'Unité d'Ecotoxicologie in vitro et in vivo dispose d'un ensemble cohérent d'indicateurs biologiques susceptibles de répondre à différents stress environnementaux. Ces marqueurs renseignent sur la biotransformation des contaminants, le stress oxydant, la neurotoxicité, la perturbation endocrinienne, l'immunité et la gestion de l'énergie. L'intégration à cette batterie de tests de génotoxicité permettrait d'élargir le champ de nos investigations à l'intégrité structurelle de l'ADN, dont l'altération peut notamment être à l'origine de déficiences transmissibles à la descendance et/ou de l'enclenchement d'un processus tumoral voire cancéreux. Le but de cette thèse sera de proposer un panel de biomarqueurs pertinents en lien avec les impacts génotoxiques. Le modèle biologique retenu est l'épinoche à-trois épines, Gasterosteus aculeatus L., qui est un organisme autochtone reconnu en écotoxicologie et largement maîtrisé au sein de l'INERIS. Ce travail, en lien avec les axes thématiques de l'unité ECOT et de l'UMR-I 02 SEBIO, propose d'étudier l'état de compaction de l'ADN et de lésions pré mutagéniques telles que les cassures de brins et/ou l'oxydation des bases (de type 8 oxodGuo), qui peuvent conduire à des anomalies génomiques lourdes si elles ne sont pas prises en charge par les systèmes de réparation de la cellule. La complémentarité et la pertinence de cette approche multi-marqueurs du risque génotoxique sera testée en laboratoire via des expositions in vivo des organismes à des substances génotoxiques de référence en considérant la cinétique de chacune des réponses. Puis cette approche sera également éprouvée sur le terrain via des approches de surveillance active intégrant différentes échelles spatiales et temporelles. L'objectif final de ce projet de thèse est de proposer aux gestionnaires de l'environnement un indicateur du stress génotoxique (ISG) de type IBR (Réponse Intégrée de Biomarqueurs) intégrateur de l'ensemble des métriques proposées afin d'établir un diagnostic réaliste du risque génotoxique liée à la contamination multiple des écosystèmes aquatiques vis-à-vis des espèces non-cibles. Contacts e-mails : Anne.Bado-Nilles@ineris.fr // Marc.Bonnard@univ-reims.fr

  • Titre traduit

    Genotoxic multi-biomarkers approaches in stickleback for aquatic biomonitoring


  • Résumé

    Nowadays, the in vitro and in vivo Ecotoxicology Unit has a coherent set of biological indicators that can respond to different environmental stresses. These markers provide information on contaminant biotransformation, oxidative stress, neurotoxicity, endocrine disruption, immunity, and energy management. Including genotoxicity tests to these tests could extend the scope of our investigations to the structural integrity of DNA, whose alteration may notably be the cause of impairments that can be transmitted to the offspring and / or the engagement of a tumoral or cancerous process. The aim of this thesis will be to propose a panel of relevant biomarkers related to genotoxic impacts. The biological model used is the three-spine stickleback, Gasterosteus aculeatus L., which is an indigenous organism recognized in ecotoxicology and largely controlled within INERIS. This work, in connection with the thematic axes of the ECOT unit and UMR-I 02 SEBIO, proposes to study the state of compaction of DNA and pre-mutagenic lesions such as strand breaks and / or oxydation of bases (type 8 oxodGuo), which can lead to severe genomic abnormalities if they are not supported by cell repair systems. The complementarity and relevance of this multi-marker approach to genotoxic risk will be tested in the laboratory through in vivo exposures of organisms to genotoxic reference substances by considering the kinetics of each response. Then, this approach will also be tested on the field through active surveillance approaches integrating different spatial and temporal scales. The final aim of this thesis' project is to propose a type IBR (Integrated Biomarker Response) genotoxic stress indicator (ISG) to environmental managers that includes all proposed metrics in order to establish a realistic diagnosis genotoxic risk associated with multiple contamination of aquatic ecosystems with non-target species. Email contacts: Anne.Bado-Nilles@ineris.fr // Marc.Bonnard@univ-reims.fr // Claudia.Cosio@univ-reims.fr