Etude du mécanisme d'action de biocides oxydants sur Acanthamoeba castellanii
par Emerancienne Mogoa
Thèse de doctorat en Aspect cellulaire et moléculaire de la biologie
Sous la direction de Yann Héchard et de Bernard Legube.
Soutenue en 2010
à Poitiers .
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Résumé
Les amibes sont des pathogènes opportunistes vivant dans des milieux naturels et artificiels. Elles jouent le rôle de réservoirs et de vecteurs de bactéries pathogènes comme Legionella. Elles présentent donc une réelle menace pour la santé publique. De plus, il y a peu d’informations sur le mode d’action des biocides utilisés dans la désinfection des amibes. Ainsi, l’objectif de ce travail a été de comparer la réponse cellulaire d’Acanthamoeba castellanii au chlore (Cl2), au dioxyde de chlore (Cl2) et à la monochloramine (NH. Cl). La mesure de cultivabilitépar la méthode du Nombre le Plus Probable montre que NH2Cl est de 15 à 30 fois moins efficace que Cl2 et ClO2 pour atteindre 99,9% d’inactivation. L’analyse de la perméabilité et de la morphologie cellulaire par cytométrie après marquage de l’IP et au Syto9 montre que Cl2 induit la perméabilisation et la diminution de la taille. Mais les changements avec le ClO2 et le NH2Cl varient selon les doses. La microscopie confocale et électronique a permis d’observer une désorganisation de l’actine et des changements cytoplasmiques. Enfin l’analyse des antioxydants a montré que les biocides affectent différemment le système de défense contre le stress oxydant. Les résultats montrent que ces biocides ont des effets très différents sur A. Castellanii et que les cellules exhibent diverses réponses cellulaires et antioxydantes. Ce travail est une base pour une meilleure compréhension du mécanisme d’action de ces biocides et fournir des informations pour améliorer leur utilisation dans l’eau.
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Titre traduit
Study on mechanism of action of oxidants biocides on Acanthamoeba Castellani
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Résumé
Free- living amoebae (FLA) are opportunists pathogens widespread in natural and man-made environnements. Also, they are reported to be reservoirs and vectors for a number of waterborne pathogenic bacteria, such as Legionnella pneumophila. FLA present therefore a major risk for public health. Besides, there is poor information on action of biocides used for water disinfection on amoeba. Thus, the aim of our study was to examine cellular response of Acanthamoeba castellanii to chlorine (Cl2), chlorine dioxide (ClO2) and monochloramine (NH2Cl). Assessment of cell viability, by the Most Probable Number method, indicated that NH2Cl is 15 to 30 times less effective that Cl2 and ClO2 for a 3 log inactivation of cells. Flow cytometry analyses of cells, stained by IP and SYTO9, showed that Cl2 induced clearly a diminution of cell size and a loss of membrane integrity while with ClO2 and NH2Cl, membrane integrity and cell size changes were relatives as a function of doses. Actin cytoskeleton, cytoplasm contents changes were also visualised by both confocal and electronic microscopy after treatment. Finally, the analysis of antioxidants showed that biocides affects differently the defence system against oxidative stress. Our findings demonstrate that these three oxidizing biocides have different effect on A. Castellanii as cells exhibit various cellular and biochemical responses. This work as a basis should allow a good understanding of the mechanisms of these biocides and provide information to a better use in water treatment.
