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

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 voir 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 les relations entre l’occurrence des espèces réactives de l’oxygène (ERO) majoritairement responsables de 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 si elles ne sont pas prises en charge par les systèmes de réparation de la cellule (mesure de la DRC : DNA Repair Capacity), peuvent conduire à des anomalies génomiques lourdes non-réparables (aneuploïdie, cassures chromosomiques…) voire à la mort cellulaire (nécrose ou apoptose). 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 pourra également être 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.

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