MÉtabolisme ENergétique : synthèse et gestion de l'énergie cellulaire chez la moule d'eau douce DREissena polymorpha

par Fanny Louis

Projet de thèse en Physiologie et biologie des organismes - populations - interactions

Sous la direction de Séverine Paris-palacios et de Elise  David.

Thèses en préparation à Reims , dans le cadre de École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé , en partenariat avec Stress Environnementaux et BIOsurveillance des milieux aquatiques (laboratoire) depuis le 02-11-2017 .


  • Résumé

    Les activités humaines telles que les pratiques agricoles conduisent à une pollution chimique des milieux aquatiques. L'évaluation du risque toxique pour les animaux vivant dans les écosystèmes touchés nécessite le développement d'outils appelés biomarqueurs. Ils doivent permettre de comprendre les mécanismes de réponse des organismes exposés à la contamination. Pour évaluer de façon globale l'état de santé des organismes aquatiques, le métabolisme énergétique est un candidat de choix pour développer ces biomarqueurs, puisqu'il permet d'assurer toutes les fonctions physiologiques vitales et donc le maintien des organismes et la survie des populations. Le projet doctoral MÉENDRE a pour objectif de caractériser des réponses physiologiques associées au métabolisme énergétique chez un mollusque bivalve d'eau douce, la moule zébrée Dreissena polymorpha. Pour cela, l'impact des variations saisonnières et du cycle de reproduction des organismes sur les mécanismes de synthèse et de gestion de l'énergie par les cellules des moules sera évalué au cours d'un cycle annuel. Cela permettra ensuite l'utilisation de ces biomarqueurs chez ces mêmes bivalves soumis au stress chimique. Ce projet participe à la mise en place de marqueurs intégratifs précoces de l'impact des contaminations sur l'état de santé des organismes aquatiques non cibles. Il constitue une étape essentielle vers l'utilisation de ces biomarqueurs pour l'évaluation de la qualité des milieux sous pression agricole, dans une perspective d'agronomie durable.

  • Titre traduit

    Energy metabolism : synthesis and allocation of cellular energy in the freshwater mussel Dreissena polymorpha


  • Résumé

    Chemical pollution resulting from anthropic activities leads to the need to develop tools that will allow to assess water quality in aquatic ecosystems. Ecotoxicological risk for non-target species must be estimated, to avoid population decline and biodiversity loss. Numerous biomarkers have been developed at individual or sub-individual levels to assess biological responses of organisms exposed to contamination. Most of them focus on disorders of physiological pathways that are essential for organism survival (reproduction, detoxification, immunity). However, it seems now necessary to consider more general and integrative biomarkers allowing to estimate health status in a more comprehensive way. The energy metabolism then appears to constitute an informative candidate. When exposed to chemical pollution, aquatic organisms will set up various biochemical, physiological and/or behavioral mechanisms that will ensure survival facing environmental pressure. These mechanisms induce an increase in energy costs that could reduce energy availability for other physiological pathways, such as growth or reproduction, if there is no compensatory energy input. The alteration of energy allocation processes can then have an impact on the fate of individuals and populations. In this context, the MÉENDRE project aims to characterize physiological responses associated with energy metabolism in a freshwater bivalve mollusk, the zebra mussel Dreissena polymorpha. Different biomarkers related to mitochondrial ATP synthesis will be studied in a reference population during an annual cycle in order to understand the natural variations linked to seasons and to species reproductive cycle. The functioning of oxidative phosphorylation and the mitochondria condition and functionality will be studied and linked to parameters of health status of individuals. On the other hand, laboratory exposure to chemical and heat stress will be conduct to provide a better understanding of the modulations of the targeted biological responses under environmental pressure. In such a multi-stress context, the disturbances of cellular energy metabolism will be assessed through a coupling of molecular, biochemical and cellular approaches. This project takes part of the development of early integrative markers of environmental pressures effect on the health status of organisms, for the assessment of the aquatic environment quality.