Evaluation des effets écoToxicologiques de cyanotoxines et cyanopeptides émergents sur des lignées Cellulaires de poissons (ToxCell)

L’eutrophisation des écosystèmes aquatiques, associée au bouleversement climatique, entraîne des proliférations de cyanobactéries de plus en plus fréquentes et intenses à l’échelle mondiale. Ces organismes photosynthétiques produisent des endotoxines qui constituent un réel danger pour les organismes cibles dont l’Homme. Les microcystines sont les cyanotoxines les plus couramment rencontrées en milieu naturel et font l’objet d’une réglementation quant à leurs teneurs dans les eaux récréatives et de boisson. Les cyanobactéries peuvent aussi produire environ 600 oligopeptides appartenant à différentes familles structurales. Ainsi, en milieu naturel, une importante diversité de métabolites (cyanotoxinome et cyanopeptidome) peut être retrouvée lors d’un bloom.

Le projet de thèse a pour objectif de produire des données de toxicité cellulaire nouvelles sur différentes familles de cyanopeptides afin de les comparer à ceux des cyanotoxines réglementées microcystines, et d’évaluer la pertinence de leur considération dans une future évolution réglementaire. Pour cela, une approche originale de type EDA (Effect directed analysis) couplée à une analyse de données de type WoE (Weight of Evidence) est proposée afin de répondre successivement à 4 questions scientifiques: 1) Quels extraits moléculaires de souches de cyanobactéries présentent les cyanopeptidomes les plus toxiques ? 2) Parmi les extraits sélectionnés, quelles fractions moléculaires contiennent les familles de cyanopeptides les plus toxiques ? 3) Quels sont les niveaux de toxicité des cyanopeptides d’intérêt identifiés et purifiés à partir des fractions toxiques ? et 4) Quels sont les niveaux globaux de toxicité (de la souche productrice à la molécule purifiée) des cyanopeptides émergents en comparaison des microcystines réglementées ?

L’évaluation de la toxicité des différentes familles de cyanopeptides sur le biote se fera via l’utilisation de trois lignées cellulaires de poissons représentatifs de nos cours d’eau (rainbow trout liver RTL-W1, carp leucocyte culture CLC, common carp brain CCB) et la mesure de plusieurs réponses cellulaires (viabilité, ERO, activité de phagocytose, capacité de cicatrisation…) par cytométrie en flux et/ou microscopie.