Travail de fin d'études: Exposition précoce des embryons du rivulus des mangroves à la perméthrine, un pyréthroïde neurotoxique: effets sur les traits phénotypiques

Abstract

Chez les animaux, la reprogrammation épigénétique de l’ADN est un processus très important se déroulant souvent pendant les phases critiques de développement. L’exposition à la perméthrine (PM) un composé neurotoxique durant cette phase critique de développement pourrait influencer ce processus de reprogrammation. C’est dans cette optique que s’inscrit le présent travail donc l’objectif était d’évaluer l’influence de la PM sur les œufs du rivulus des mangroves, Kryptolebias marmoratus, le seul vertébré connu où les individus hermaphrodites sont capables d’autofécondation. Cette capacité unique permet la production naturelle de lignées isogéniques au sein desquelles la variabilité génétique inter-individuelle est très faible et donc d’étudier la part de l’environnement et celle des mécanismes épigénétiques sur les traits phénotypiques. Ici, nous avons évalué d’une part les effets de différentes concentrations de la PM sur la mortalité, le comportement (activité) et la physiologie (battement cardiaque, circulation sanguine) lors des phases critiques de développement et d’autre part d’évaluer l’expression associée des gènes impliqués dans les mécanismes épigénétiques (DNMT3aa, DNMT3ab) et le comportement (Mecp2). Les œufs ont été récoltés à partir d’individus hermaphrodites et leur stade de développement a été déterminé à l’aide d’un stéréomicroscope. Ces œufs ont par la suite été exposés pendant 5 jours à la perméthrine à différentes concentrations, à savoir 0 µg/L (dose "contrôle" ; N=40), 149,7±37,5µg/L (concentration 1 : "C1" ; N=40) et 312,7±116,5µg/L (concentration 2 : "C2" ; N=40). La mortalité, le flux sanguin, la fréquence cardiaque et l’activité du corps ont par la suite été évalués. Les analyses moléculaires ont été réalisées à partir de pools de 7 œufs pour garantir une quantité suffisante d’ARN lors de l’extraction. L’expression génique relative des gènes d’intérêts (DNMT-3aa, DNMT-3ab et Mecp2) a été déterminée par qPCR. Les analyses statistiques réalisées ont montré une différence significative sur le taux de mortalité, mais aucune concernant le flux sanguin, la fréquence cardiaque et l’activité du corps, bien qu’il y ait une légère tendance à la baisse en fonction de la concentration. Il ressort ainsi que la PM aurait induit 20% de mortalité chez les individus exposés à la concentration C2 contre 5% chez les individus témoins et ceux exposés à la concentration C1. Les moyennes du flux sanguin obtenues sont de : 7.21±0.04 % (moyenne ± SE, contrôle) ; 6.02±0.74% (moyenne ± SE, C1) ; 4.36±0.67% (moyenne ± SE, C2). Les moyennes de la fréquence cardiaque obtenues sont de 90±5 /min (moyenne ± SE, contrôle) ; 104 ± 2/min (moyenne ± SE, C1) et 89 ± 6/min (moyenne ± SE, concentration 2). Les moyennes de l’activité du corps sont de 1.74±0.4/5 min (moyenne ± SE, contrôle) ; 1.63±0.25 /5min (moyenne ± SE, concentration 1) ; 1.16±0.18/5min (moyenne ± SE, concentration 2). Cette étude met donc en évidence que la PM est une molécule toxique, car elle entraîne significativement la mortalité des embryons, tend à réduire le flux sanguin, le battement cardiaque et entraîne une hypoactivité au cours des phases critiques de développement. Cependant aucun effet sur l’expression des gènes au cours de cette phase critique de développement n’a été observé.