Effects of the Prestige oil spill on cellular biomarkers in intertidal mussels: results of the first...
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Effects of the ‘Prestige’ oil spill on cellular biomarkers in intertidal mussels:
results of the first year of studiesAmaia Orbea, Larraitz Garmendia, Ionan Marigómez, Miren P. Cajaraville
Photo Astur natura
Photo Albaiges, J. et al. (2006)
UE 227 Fluctuations et perturbations des écosystèmes marins
LAGUIA MónicaMETZNER KristinNZE NTUTUME Dieudonné
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Introduction
Photo: Editorial Marine Pollution Bulletin 53 (2006)
Les communautés macrobenthiques apportent des informations idéales pour contrôler la pollution marine (Gomez Geistera et Dauvin, 2005)
1. Durée de vie relativement longue et stable
2. Réponses rapides au stress3. Mobilité limitée et vulnérable aux
effets de contamination sur sédiments4. Assimilation de substances polluant à
long terme
Accident du pétrolier Prestige (77000 tonnes de pétrole M-100) en Novembre 2002 produisait une catastrophe dans la région. Une étude sur les biomarqueurs fait avec Mytillus galloprovincialis pour déterminer les effets de l’accident
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Matériel et méthodes
Echantillonnage: stations
100Km
Fig.1: Carte des différentes stations d’échantillonnage
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30 moules
20 moules
10 moules
ECHANTILLONNAGE Fixés avec solution tampon
Glandes digestives congelées
5 glandes digestives congelées
5 glandes digestives
Flesh Condition Index et analyses des gonades
Analyses lysosomales
Analyses biochimiques
Réplicats
Capturés dans chaque station
60 moules
Photo Astur natura:Mytilus galloprovincialis
Matériel et méthodes
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PARAMETRES DE SUPPORT
Indice de condition de chair (FCI):•le poids de la partie charnue fixée (mg) sur le poids de la coquille (g).
•le poids sec de la chair est employé pour le calcul de ce paramètre.
Analyse de gonades •Les sections histologiques ont permi de classifier selon son état de développent
Matériel et méthodes
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Changements de la structure lysosomale
Test de stabilité de la membrane lysosomale
L'accumulation intracellulaire de lipides neutres
Activité des peroxysomes AOX
Matériel et méthodes
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RÉSULTATSFlesh condition index (mg/g)
• Les 17 stations ne suivent pas une tendance commune de variation temporelle.
• En général, en Juillet et Septembre les valeurs sont plus hautes qu’en Avril.
Situation Avril Juillet Septembre
Oia 457 525 523
Camelle 634 529 547
San Vicente 624 641 732
Hondarribia 732 772 704
Tab.1 :FCI (mg/g)
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Développement des gonades
Stades des gonades pendant le cycle annuel
Repos
Maturité
Gamétogenèses Gamétogenèses avancé
PontePost-ponte
Septembre Juillet Avril
Résultats
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Stabilité de la membrane lysosomale Résultats
Fig.2 :Période de déstabilisation de la membrane lysosomale en Juillet et Septembre (2003)
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Changements de la structure lysosomale
Densité du volume lysosomale :VvL=VL/VC
Densité de la surface lysosomale :SvL = SL/VC
Valeurs basses montrent que les lysosomes sont plus grands et peu nombreux
Résultats
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L'accumulation intracellulaire de lipides neutres. Résultats
Inclusions des lipides dans cellules du tube digestive colorés avec Oil Red O (Dimitriadis V. 2008)
• Hétérogénéité dans les résultats entre les individus et entre les stations
•Valeurs remarquables dans les individus capturés en Juillet et augmentation de valeurs en Septembre.
• Dans les stations de Galice le volume de lipides est plus haut que dans les autres régions.
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Prolifération des peroxysomes
Fig.3: Activité AOX
Manque de réponse saisonnière due à l’impact
valeurs AOX
Résultats
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DISCUSSION
Paramètres de support
FCIDéveloppement de gonades
Biomarqueurs d’effet
Réponses des lysosomes
Biomarqueurs d’exposition
Accumulation des lipides neutresProlifération de péroxysomes
Bioindicateurs pour la présence de polluants
Marée noire de Prestige pourrait déclencher une perturbation dans le cycle de vie des moules
MAISManque de données précédentes dans la région pour la
comparaisonNécessité des études postérieurs
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Les biomarqueurs sont des instruments très utiles pour ce type d’études, ils permettent d’évaluer la magnitude d’une perturbation mais il faut s’appuyer sur d’autres paramètres
Des évaluations actuelles sont souvent faites seulement avec une espèce et ils traitent les différentes populations comme indépendantes dans un réseau trophique – mais il y a du dynamisme et des interactions directes et indirectes
CONCLUSION
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La dimension d’impact est aussi lié aux:
forts hydrodynamismes de la région conditions climatiques exceptionnelles dûes à un hiver dur
Ruiz-Villarreal M. et al. (2006)
Fig.4: Chemin de la circulation dans la région pour la période automne-hiver
Conclusion
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• Le nettoyage de résidus dans la côte avec des produits chimiques pollue aussi l’écosystème études en cours sur des bactéries qui dégradent les hydrocarbures sans polluer l’écosystème (Ferrer et al., 2006)
Photo: Alcanivorax borkumensis (Journal of bacteriology)
Conclusion
Biodégradation du pétrole dans les écosystèmes marins
Seulement 20% des hydrocarbures en mer sont dues aux accidents de pétroliers (Boudouresque, 2010)
Pour finaliser…
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BIBLIOGRAPHIE
• Albaiges, J. et al. (2006) The Prestige oil spill: a scientific reponse. Marine Pollution Bulletin 53: 205-207.
• Carajaville, M. et al. (2006) Signs of recovery of mussels health two years after the Prestige oil spill. Marine Environmental Research 62 : S337–S341
• Dimitriadis, V. (2008) Using biomarkers for the assessment of marine pollutions. Site: Coastal portal-http://www.coastalwiki.org
• Ferrer, M. et al.(2006) Proteomic Insights into Metabolic Adaptations in Alcanivorax borkumensis Induced by Alkane Utilization. Journal of bacteriology 188(11): 3763–3773.
• Gómez Gesteira, J.L. Dauvin, J.-C. (2005)Impact of the Aegean Sea oil spill on the subtidal fine sand macrobenthic community of the Ares-Betanzos Ria (Northwest Spain). Marine Environmental Research 60: 289-316
• Haravama, S. et al. (1999) Petroleum biodegradation in marine environments. Journal of Molecular Microbiol Biotechnol 1(1):63-70.
• Ruiz- Villarreal, M. et al. (2006) Oceanographic conditions in North and Northwest Iberia and their influence on the Prestige oil spill. Marine Pollution Bulletin 53: 220–238
• Sánchez, F. et al. (2006) Monitoring the Prestige oil spill impacts on some key species of the Northern Iberian shelf. Marine Pollution Bulletin 53: 332–349
• http://www.asturnatura.com/Imagenes/especie/mytilus-galloprovincialis.jpg
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MERCI
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Test de stabilité de la membrane lysosomale :
Matériel et méthodes
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Changements de la structure lysosomale.
On coupe les lysosomes au cryostat (8 µm d'épaisseur) à partir des glandes digestives de 5 moules qui ont été tachées pour la démonstration histochimique de l’activité β-glucuronidase en fonction de Cajaraville et al.(1991):
Matériel et méthodes
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L'accumulation intracellulaire de lipides neutres.
Matériel et méthodes
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DISCUSSION• FCI changement saisonnier de poids de moules et valeurs
obtenues dans la gamme normale de variation• Développement de gonades différences pas significatives entre les
stations; contact avec pétrole peut produire des altérations dans le cycle reproductive de moules
• Réduction de la stabilité de la membrane lysosomale santé perturbé dans toutes les stations qui indique une situation de stress
• Agrandissement lysosomale connexion avec une réduction de lysosomes et un lien avec un mécanisme de détoxification ou état avancé de dégradation pathologique
• Accumulation de lipides neutres changement saisonnier à cause du cycle de reproduction; les résultats obtenus peuvent montrer l’exposition sur des polluants organiques
• Activité de AOX le manque de réponse en avril a été rapporté à la présence de polluant du Prestige.