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Les polluants organiques persistants (PCB, PBDE) ont des effets délétères multiples qui se transmettent sur plusieurs générations chez le poisson-zèbre

Les polychlorobiphényles (PCB) et les retardateurs de flamme de type poly-bromodiphénylethers (PBDE) sont des polluants organiques persistants (POP) largement utilisés au cours du XXe siècle et toujours présents dans les milieux aquatiques, malgré leur interdiction. Les effets de l'exposition à ces composés sont observés au fil des générations de poisson zèbre.

Poissons danio rerio ou poissons zèbre. © Fotolia
Par Sylvie André
Mis à jour le 24/05/2019
Publié le 23/05/2019

Cette étude visait à caractériser les réponses comportementales du poisson-zèbre (et les mécanismes moléculaires sous-jacents) lorsqu’il est exposé par voie alimentaire à un mélange de PCB et de PBDE à des taux trouvés dans l'environnement. Les quatre générations suivantes, non exposées, ont également été étudiées.
La génération initiale (F0) de poissons-zèbre a été exposée de façon chronique dès le premier repas à 5 jours post-fécondation et jusqu’à 180 jours post-fécondation, à un régime contenant un mélange de 22 congénères* de PCB et 7 congénères de PBDE dans des proportions et concentrations conformes à certains milieux de vie actuels des poissons (ΣPCB = 1991 ng / g et PBDE = 411 ng / g). Les quatre générations suivantes (F1 à F4) n'ont pas été exposées. Le comportement des générations F0 à F4 a été analysé aux stades larvaire et adulte. De plus, la transcription de gènes impliqués dans la méthylation de l'ADN (dnmt**) et dec-fos, gène déjà identifié comme marqueur du stress chez les rongeurs et les poissons zèbre, a été analysée chez les larves. Enfin, la maturation de l'habenula, structure du cerveau liée au stress et à la dépression, a également été analysée chez les larves.

Une génération exposée, les quatre suivantes impactées

Chez les adultes, seule la génération F2 exprimait un comportement de type anxiété.
Le comportement des larves a davantage été perturbé : une hyperactivité a été observée après une transition lumière-obscurité chez les F1 (ce qui peut également être assimilé à une augmentation de l'anxiété), alors qu’une hypoactivité est observée chez les F2, F3 et F4. Un défaut de maturation de l'habenula est trouvé chez les F1. Une modification de la transcription de c-fos est observée chez les F1 et F2. Enfin, la transcription du gène dnmt3ba, marqueur épigénétique, apparait modifiée pour toutes les générations.

Schéma de l'expérimentation : effets des POPs sur plusieurs générations de poissons zèbre. © Inra, Xavier Cousin
Schéma de l'expérimentation : effets des POPs sur plusieurs générations de poissons zèbre © Inra, Xavier Cousin

Ces résultats suggèrent que l'exposition alimentaire chronique d'un modèle vertébré à un mélange de PCB et de PBDE reflétant les conditions environnementales, provoque des perturbations moléculaires et comportementales qui se transmettent chez les descendants, au-delà de la deuxième, voire de la troisième génération(par exemple l'hypoactivité observée chez les larves F2 à F4).

* Congénère fait référence en chimie à l'une des nombreuses variantes ou configurations d'une même structure chimique. Par exemple, les polychlorobiphényles (PCBs) existent dans 209 variantes ou congénères.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Physiologie animale et systèmes d’élevage
Centre(s) associé(s) :
Jouy-en-Josas

Références

Alfonso, S.; Blanc, M.; Joassard, L.; Keiter, S.H.; Munschy, C.; Loizeau, V.; Begout, M.L.; Cousin, X., 2019. Examining multi- and transgenerational behavioral and molecular alterations resulting from parental exposure to an environmental PCB and PBDE mixture. Aquatic Toxicology, 208: 29-38. http://dx.doi.org/10.1016/j.aquatox.2018.12.021