Génotoxicité du glyphosate, de l'atrazine et de leurs produits de dégradation seuls et en mélanges : étude de l'effet protecteur d'un cocktail de plantes

Genotoxicity of glyphosate, atrazine and their degradation products alone and in mixtures : study of the protective effect of a plant cocktail

• Auteur / Autrice : Audrey Roustan
• Direction : Carole Di Giorgio
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Environnement et Santé
• Date : Soutenance le 14/12/2016
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de l'Environnement (Aix-en-Provence ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut méditerranéen de la biodiversité et d’écologie marine et continentale (Marseille ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Évelyne Ollivier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Évelyne Ollivier, Marc Audebert, Cédric Bertrand
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Audebert, Cédric Bertrand

Mots clés

Mots clés contrôlés

Altération de l'ADN

Processus photochimiques

Pesticides

Mutagènes

analogues et dérivés

Glycine

toxicité

Atrazine

Mots clés libres

Pesticide

Anti-mutagénèse

Génotoxicité

Effect cocktail

Pesticides

Anti-mutagenesis

Genotoxicity

Cocktail effect

Résumé

Le glyphosate, l’atrazine, et leurs principaux produits de dégradation (la déséthyl-atrazine ou DEA, et l’amino methyl phosphoric acid ou AMPA) sont parmi les pesticides les plus utilisés dans le monde et en France. Ils sont retrouvés en grande quantité dans plusieurs matrices environnementales dans les denrées alimentaires et les eaux de boisson.L’objectif de notre travail a été d’évaluer le potentiel génotoxique et mutagène in vitro et in vivo de ces quatre pesticides seuls et en mélanges, puis d’étudier les effets protecteurs d’un mélange d’extrait de plantes anti-mutagènes (Berberis vulgaris, Arctium lappa et Taraxacum officinalis) (DIG) sur la génotoxicité du mélange des quatre pesticides.Les résultats de notre étude in vitro ont montré que le potentiel génotoxique des pesticides dépend de leur environnement physico-chimique, et que les mélanges de pesticides peuvent révéler des propriétés génotoxiques bien plus importantes que celles prévisibles lors de l’exposition aux molécules individuelles avec survenue d’un effet cocktail. Les résultats de notre étude in vivo ont établi la puissante activité génotoxique et mutagène du mélange composé de quatre pesticides. Ils ont mis en évidence les effets cocktails qui peuvent se produire dans les mélanges de pesticides soulignant les limites des stratégies toxicologiques habituelles. Nous avons montré que les cellules cérébrales sont la principale cible des pesticides, probablement en rapport avec une importante sensibilité au stress oxydatif. Dans une troisième partie, nous avons démontré les effets protecteurs de DIG sur la génotoxicité/mutagénicité du mélange des quatre pesticides.

Glyphosate, atrazine, and their main degradation products (desethyl-atrazine or DEA, and the amino methyl phosphoric acid or AMPA) are among the most widely used pesticides in the world and in France. They are found in large quantities in several environmental matrices but also in food and drinking water.The aim of our work was to evaluate the genotoxicity and mutagenicity in vitro and in vivo of these four pesticides, alone and in mixtures, and to study the protective effects of a mixture composed with extracts of anti-mutagenic plants (Berberis vulgaris, Arctium lappa and Taraxacum officinalis) (DIG) on the genotoxicity of the mixture of four pesticides.The results of our in vitro study showed that the genotoxic potential of pesticides depends on their physico-chemical environment, and that mixtures of pesticides can reveal genotoxic properties more important than those predictable during the exposure to individual molecules, with occurrence of a cocktail effect. The results of our in vivo study clearly established the powerful genotoxic and mutagenic activity of the mixture of four pesticides. They highlighted the cocktail effects that may occur in mixtures of pesticides, underlining the limits of conventional toxicological strategies based on an individual assessment of the molecules. We have shown that brain cells are the main target of pesticides, probably related to a significant sensitivity to oxidative stress. In the third part, we demonstrated the protective effects of DIG on the genotoxicity and mutagenicity of the mixture of four pesticides.