Modélisation dose-réponse automatisée adaptée à la diversité des données et des tendances observées en écotoxicologie
The main objective of the DRing project is to develop and provide innovative methodological tools for the automated analysis of various types of data within a quantitative risk assessment framework in ecotoxicology. The methods developed will be tested on real data acquired in particular through experiments aimed at assessing the toxicity of contaminants on the shrimp Palaemon serratus and will enable the impact of experimental design on dose-response modelling results to be studied. ...
Optimisation du Bioessai embryolarvaire Copépodes (BASIC) par la CRYoconservation des œufs d'Eurytemora affinis : première étape vers le développement d’un NOuVeau kit «clé en main» d’évaluation de la toxicité de composés chimiques en milieu estuarien
La mise en œuvre de la DCE, DCSMM et REACH nécessite l’utilisation d’outils de bioévaluation de l’impact des contaminations sur les organismes inféodés aux milieux aquatiques. L’objectif de ce projet de faisabilité est (i) de finir de mettre au point la cryoconservation des œufs du copépode Eurytemora affinis, représentatif des estuaires de l’hémisphère Nord,(ii) d’évaluer la sensibilité de la réponse à des contaminants (Lithium et Benzo(a)Pyrène) à l'aide du bioessai embryolarvaire-Copépodes (BASIC) par rapport aux tests commerciaux existants et (iii) à terme déposer un projet de maturation pour développer un kit «clé en main» d’évaluation de la toxicité de composés chimiques en milieu estuarien utile aux gestionnaires de l’environnement et aux industriels. Ce projet permettra d’optimiser et d’accélérer le développement du test BASIC, et apportera des connaissances inédites sur la cryoconservation des œufs.
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Les perturbateurs endocriniens à activité estrogénique (Estrogen-like endocrine disruptor chemicals, EEDC) altéraent certaines fonctions physiologiques contrôlées par les estrogènes, et peuvent induire des effets transgénérationnels et/ou sous-populationnels. De nombreuses publications scientifiques rapportent leurs effets néfastes sur la santé environnementale et humaine. Une des difficultés majeures dans la gestion du risque écotoxicologique face aux EEDC est d’appréhender leur grande diversité et les nombreuses sources potentielles. Dans le cadre réglementaire, les analyses chimiques sont souvent utilisées mais présupposent la connaissance des molécules potentiellement présentes, elles sont onéreuses, non intégratives, et surtout non informatives des effets biologiques.
Les bioessais normalisés actuellement disponibles sur le marché (OCDE TG 455, ISO 19040-3 ; YES, ISO 19040-1 & 2 ; OCDE TG 493) n’intègrent généralement qu’un seul récepteur aux estrogènes d’origine humaine. Ainsi, si l’échantillon environnemental contient une substance n’interagissant pas avec le récepteur considéré, le risque environnemental sera sous-estimé. De plus, la seule prise en compte de récepteurs humains, ne semble pas pertinente pour définir un risque pour l'environnement aquatique.
Dans ce contexte, nous avons développé un nouveau bioessai (test DLES, Dicentrarchus labrax Estrogen Screen) offrant l’avantage d’être plus exhaustif et intégratif que les solutions normées existantes. Ce test est aujourd’hui opérationnel et pour son utilisation dans le cadre de la biosurveillance des milieux aquatiques.
Ce projet tend à déployer notre outil sur différents sites de la région normande conjointement avec l’Agence de l’eau Seine-Normandie et d’identifier le risque environnemental lié aux perturbateurs endocriniens. Les résultats apporteront une aide pour les prises de décision et l’orientation des mesures vouées à préserver la ressource en eau et réduire les émissions des EEDC à la source. Plus largement, ils participeront à l’évolution de la Directive Cadre sur l’Eau en proposant de nouveaux éléments en faveur de l’inclusion de bioessais comme moyen d’évaluation de l’état des masses d’eau et sur l’intérêt de prendre en compte des EEDC dans les listes de substances prioritaires.
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Validation d’un BioessAi Survie-Croissance-Copépodes
Le projet EuryToxKit soutenu par Normandie Valorisation est un projet de pré-maturation dont l’objectif à terme est de développer le prototype d’un kit d’évaluation de la toxicité de composés chimiques ou de matrices environnementales sur le crustacé Eurytemora affinis afin de proposer aux industriels un outil innovant spécifique des écosystèmes estuariens sur invertébré permettant d’évaluer plusieurs paramètres physiologiques i.e. survie, développement et croissance.
L’objectif de cette phase du projet est de tester la sensibilité du bioessai sur 96h par rapport aux tests disponibles sur le marché et de sonder les acteurs du monde socio-économique sur l’intérêt d’un tel dispositif.
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Evaluation of ecoToxicological effects of cyanotoxins and emerging cyanopeptides on Model organisms
In the context of increasing global temperatures, the toxic cyanobacteria blooms will amplify in the future, constituting a serious hazard to humans, water supplies, fisheries, and ecosystem functioning. Cyanotoxins such as the microcystins are regulated with sanitary guideline values for drinking and recreational waters. Besides these cyanotoxins, cyanobacteria produce about 600 oligopeptides belonging to different families (e.g. aeruginosins, microginins, microcyclamids) for which bioactivities or toxicity against aquatic organisms have been suggested but not adequately investigated. In this context, two families (aeruginosins and microcyclamids) will be specifically investigated according to our recent research demonstrating their significant impact on the metabolome and on hormonal concentration of two model organisms (the bivalve Dreissena polymorpha and the fish Oryzia latipes). The main objective will be to evaluate the accumulation and elimination kinetics, the biotransformation products, the toxicity and the potential endocrine disrupting (ED) activity of emerging cyanopeptides and regulated microcystins using complementary animal models. The key information obtained will be aggregated in a multi-endpoint “Weight of Evidence” (WoE) approach for toxicity ranking between the families of emerging cyanopeptides and regulated microcystins. ...
Antibiotic resistance reactor: the role of bivalves in the production, dissemination and monitoring of antibiotic resistance in the aquatic environment
The VENDETTA project aims to study the interactions between the bivalve mollusc, Dreissena polymorpha, and ATBr players (ATBr, bacteria, EGM) in order to gain a better understanding of i) the potential role of wildlife as a bioreactor promoting the dissemination of ATBr in the environment, but also ii) its potential interest in monitoring ATBr in aquatic environments and iii) the potential toxicity of elements associated with ATBr in aquatic organisms. ...
Devenir et Impact du MERcure dans les chaines trophiques aquatiques
DiMer ciblera le transfert du mercure par l’alimentation. Des individus de moules Dreissena polymorpha seront exposés à des microalgues contaminées, afin d’évaluer la bioaccumulation et les réponses moléculaires et cellulaires. Des sites présentant des gradients de concentrations de mercure dans la colonne d’eau et les sédiments, ainsi que la présence de D. polymorpha, ont été sélectionnée (Seine, Deûle). Le projet combinera des expositions contrôlées au laboratoire, simplifiées, avec des communautés phytoplanctoniques naturelles et des expositions in situ pour déterminer : i) la bioaccumulation et le devenir subcellulaires du Hg en conditions réalistes et ii) les réponses moléculaires, cellulaires et comportementales chez D. polymorpha. DiMer comblera un manque de connaissances clés sur le transfert et les effets toxiques du mercure entre les producteurs primaires et les mollusques. Ainsi, DiMer vise à améliorer nos connaissances de l’exposome des bivalves en vue d’une meilleure évaluation des risques liés aux contaminants dans le contexte des effets des polluants sur le biote dans les réseaux trophiques et les écosystèmes.
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HydrOThermal Mercury – the natural story of a contaminant
L’exposition humaines au mercure toxique (Hg) se produit principalement via la consommation de poissons qui bioaccumulent le mercure de l’océan. Après des décennies de recherches qui ont conduit à une bonne compréhension des flux anthropiques de mercure, nous manquons encore de réponses à certaines des questions les plus fondamentales concernant les sources naturelles de mercure et les transformations dans l’environnement. Les sources hydrothermales peu profondes (SHV) représentent une source naturelle potentiellement importante de mercure qui a été largement ignorée, et leur contribution au cycle local et mondial du mercure reste inconnue.
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Genetic and chemical diversity of Microcystis cyanobacteria, and associated (eco)toxicological risks
Besides anthropogenic pollutants, proliferations of phytoplanktonic cyanobacteria in freshwater ecosystems represent a source of growing concern worldwide due to the ecological and economical disturbances they create, as well as the significant impact of their toxins on animal and human health. One of the most prevalent and notorious bloom-forming genus of freshwater cyanobacteria is very likely Microcystis. However, the toxicological impairs of Microcystis spp., yet remain incompletely investigated. Although microcystins (MCs), a family of hepatic cyanotoxins initially described from Microcystis blooms, have been extensively characterized, it comprises now more than 250 known variants with variable toxicological ranges. In addition to the MC risk, recent concerns have highlighted that Microcystis blooms may be of even greater concern for environmental and human health, due to their production of various other deleterious bioactive compounds, the toxicological characterization of which is sorely lacking. We hypothesize that some emerging Microcystis metabolites (mostly cyanopeptides) are of (eco)toxicological concern and should be included in future environmental monitoring and sanitary regulations. Four main questions will be specifically investigated: 1) which emerging cyanobacterial metabolites are the most frequently produced by the different Microcystis genotypes? 2) What are the biosynthetic gene clusters (BGC) associated with the production of these compounds, and when they are unknown, can we characterize them? 3) What is the chemical structure of these different metabolites and when unknown, can we determine them? 4) Are these different compounds potentially toxic and at which level compared to regulated microcystins (MCs) ...
L’empreinte du microbiote comme un outil non invasif pour la biosurveillance
Dans un souci de démarche expérimentale plus responsable, le projet MICROTOOL propose d’explorer une nouvelle approche exploitant le microbiote en tant qu’outil non invasif pouvant refléter l’état de santé des organismes. L’objectif principal de MICROTOOL est d’évaluer la modulation du microbiote associé à l’hémolymphe chez la moule Mytilus edulis et du microbiote associé au mucus cutané chez le bar Dicentrarchus labrax après une exposition à deux contaminants émergents. MICROTOOL vise à répondre à trois questionnements scientifiques :1) Le microbiote de l'hémolymphe chez les moules et le microbiote du mucus cutané chez le bar peuvent-ils être modulés par les xénobiotiques ?2) Peut-on identifier des empreintes spécifiques du microbiote en réponse à la contamination ?3) Peut-on établir un lien entre la modulation du microbiote et l'état de santé de nos organismes ? ...
