capacit© antioxydant e chez les h©licid©s variations ... d©fense antioxydante...

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  • Capacit antioxydant

    variations intraspcifiques

    Matres de stage

    Camille LETELLIER

    Master 2 EFCE

    antioxydante chez les hlicids

    intraspcifiques et interspcifiques

    Matres de stage : Jacqueline Russo et Luc Madec

    UMR 6553, quipe S.C.A.

    Camille LETELLIER

    Master 2 EFCE

    e chez les hlicids :

    interspcifiques.

  • 1

    Sommaire :

    Remerciements2

    Introduction.3

    Matriel et mthodes...6

    Matriel biologique.6

    Traitements..6

    Prlvement de lhmolymphe7

    Prlvement de la glande digestive.8

    Mesure de la capacit antioxydante...8

    Analyses statistiques...9

    Rsultats10

    Effets du traitement..10

    Comparaison intraspcifique.11

    Hmolymphe.11

    Glande digestive....13

    Comparaison interspcifique.14

    Hmolymphe.14

    Glande digestive15

    Discussion16

    Bibliographie23

  • 2

    Remerciements

    Pour ses corrections, ses conseils, son soutien, son sourire et son savoir faire, je tiens

    remercier Jacqueline Russo, sans qui le sens du mot semi-statique me serait encore inconnu !

    Pour ses statistiques, ses conseils, ses corrections et bien sr ses approvisionnements en

    escargots, merci Luc Madec, qui sait donner un sens aux tests de Tukey ! Il est difficile

    dimaginer un cocktail de matres de stages plus dtonnant et plus dcal, et pourtant je leur

    dois tout.

    Je tiens remercier Delphine, tudiante de master 1, qui, mme si elle est toute petite , ma

    apport une grande aide pendant les manips, un grand soutien pendant la rdaction du rapport,

    mais a galement su remettre au got du jour des chansons oublies en les marmonnant dans

    le labo 9h le lundi matin, pour mon plus grand malheur. Mille mercis la fille sans gants qui

    parle ses glandes digestives en les dissquant

    Merci Jean-Sbastien Pierre pour son coup de main lorsque les tests ne voulaient plus tester,

    Valrie Briand pour son nergie toujours disposition lorsquune publi est introuvable,

    merci Marie-Andr Esnault pour ses conseils prcieux, et merci aux nombreuses personnes

    qui mont prt des cnes pour la multi-pipette lorsque tous les fournisseurs semblaient tre

    en rupture de stock ! Je remercie Armelle Ansart davoir russi nous supporter, Delphine et

    moi, quand les vapeurs dthanol et la fivre du labo staient empares de nous. Merci

    Christine qui se bat dans lombre pour tous les stagiaires du labo, et qui est toujours l pour

    nous remonter le moral quand les manips ne marchent pas.

    Merci Amaury, Guillaume, Julia, Michel, Natacha, Pauline, Pops, Quentin et Thiago pour

    les pauses et la bonne humeur tous les midis ou presque ! Merci pour les soires entre deux

    manips histoire de se sortir la tte de la paillasse.

    Enfin, un grand merci ceux sans qui aucune tude naurait t possible, les quelques 600

    braves hlicids, Cornu et Cepaea, les petits-gris et les gros roses, qui ont donn leur vies pour

    que je fasse mon stage !

  • 3

    Introduction

    Les espces ractives de loxygne (ERO), produits normaux du mtabolisme arobie, sont

    lorigine de dommages cellulaires lorsquelles sont produites en quantit excessive et quelles

    provoquent un stress oxydant. Selon Storey (1996), face la cytotoxicit des espces ractives

    de loxygne, trois niveaux de protection sont envisageables : la prvention de la formation

    dERO, la neutralisation des ERO par production de dfenses antioxydantes et la rparation

    des dommages cellulaires engendrs aprs le stress oxydant, cette dernire ventualit nayant

    encore jamais t mise en vidence.

    Pour lutter contre le stress oxydant, les organismes ont donc dvelopp des dfenses

    antioxydantes. Ces dfenses peuvent tre enzymatiques, ce sont les enzymes antioxydantes

    telles que la superoxyde dismutase, la catalase et les glutathion peroxydases qui ont pour rle

    dinterrompre les ractions en chane produites par les espces ractives de loxygne. Elles

    peuvent galement tre non enzymatiques, ce sont alors des pigeurs de radicaux qui agissent

    comme rducteurs ou qui viennent renforcer laction des enzymes antioxydantes. Ces

    molcules sont les vitamines A, C et E, de loin lantioxydant le plus largement distribu dans

    la nature ; un autre pigeur de radicaux est le glutathion qui est prsent majoritairement

    ltat rduit (GSH) dans les cellules mais dont la forme oxyde (GSSG) est indicative dun

    stress oxydant.

    Les espces ractives de loxygne sont impliques, par le biais de la respiration dans toutes

    les fonctions physiologiques chez les organismes arobies. En effet, malgr leurs effets

    dltres sur lorganisme, les ERO peuvent tre utilises par les animaux comme dfenses

    immunitaires et agissent notamment lors de la phagocytose des pathognes (Adema et al.,

    1991). Les espces ractives de loxygne sont aussi impliques dans des trade-offs. Ainsi

    chez le criquet mditerranen Gryllus bimaculatus, il a pu tre dmontr que linvestissement

    de lnergie dans la dfense immunitaire se rpercute sur la dure de dveloppement et la

    taille des individus (Rantala et Roff, 2005). Chez la drosophile, la reproduction entrane une

    susceptibilit accrue au stress oxydant, ce qui conduit un trade-off entre reproduction et

    dfense antioxydante (Salmon et al., 2001). Chez lescargot Cornu aspersum, des trade-offs

    entre dfense immunitaire et croissance, maturit sexuelle et reproduction ont galement t

    mis en vidence (Fvrier et al., 2009). En dfinitive, les ERO sont au centre dun paradoxe

    entre effets bnfiques et effets dltres.

  • 4

    Les facteurs pouvant entraner une surproduction despces ractives de loxygne sont varis

    et peuvent tre dorigine biotique (pathognes, comptition, etc.) ou abiotique (stress

    hydrique, hyalin, anoxique, thermique, chimique). El-Gendy et al. (2009) ont montr chez

    lescargot Theba pisana que lexposition un pesticide base de cuivre entranait la

    production despces ractives de loxygne ainsi que laugmentation de la production de

    dfenses antioxydantes. Les xnobiotiques (mtaux lourds, pesticides) sont ainsi une des

    causes majeures de stress oxydant. Chez les invertbrs, les mollusques marins ont t

    largement utiliss comme modle dtude pour mettre en vidence des biomarqueurs de la

    pollution environnementale. Ainsi, Borcovc et al. (2005) ont montr que la production

    denzymes antioxydantes chez la moule mditerranenne Mytilus galloprovincialis tait

    influence par la prsence de polluants industriels dans lenvironnement.

    La mesure de lactivit des enzymes antioxydantes (SOD, GPX) constitue donc un marqueur

    du drglement des systmes biologiques qui permet dvaluer indirectement le statut

    antioxydant dun individu. Les mesures des activits non enzymatiques (vitamine E) mais

    galement dexpression des gnes sensibles sont galement des marqueurs de ce statut

    antioxydant.

    Chez lescargot petit-gris Cornu aspersum, Regoli et al. (2006) ont utilis la capacit

    antioxydante totale pour tudier les effets co-toxicologiques de la pollution urbaine. Cette

    mesure, visant mettre en vidence la prsence de molcules antioxydantes non-

    enzymatiques dans lorganisme, a permis dutiliser C. aspersum comme une espce sentinelle

    pour ce type de pollution.

    En Europe, et notamment en France, lescargot petit-gris est connu pour sa capacit

    coloniser les environnements anthropiss, des jardins urbains aux cultures intensives. Les

    pesticides utiliss pour la plupart stimulent la production despces ractives de loxygne.

    Lescargot petit-gris vivant dans des environnements pollus, ne rentre pas dans la catgorie

    des espces vitant lexposition au stress oxydant (Storey 1996) puisquil est constamment

    contraint de sexposer la scrtion dERO de par son habitat. Se pose donc la question de

    savoir si lescargot subit un stress oxydant en raison dun dficit en antioxydants endognes

    ou exognes (cest--dire un dficit nutritionnel), ou sil sadapte par la mise en jeu de survie

    cellulaire ou par la surexpression enzymatique. Une adaptation, ou tout au moins une forte

    plasticit phnotypique, de la part de C. aspersum face ces environnements pollus, devrait

  • 5

    donc gnrer une forte production de dfenses antioxydantes ou des capacits importantes de

    rparations des dommages cellulaires.

    Le but de cette tude est de comprendre comment ces escargots sadaptent la toxicit de

    leur environnement, et si leur activit antioxydante fait partie des mcanismes physiologiques

    spcifiques intervenant dans linteraction organisme-environnement.

    Dans ce contexte, nous nous sommes intresss la capacit antioxydante des escargots de

    deux espces dhlicids vivant souvent en sympatrie : le petit-gris Cornu aspersum, dont les

    chantillons proviennent de sites non pollus ou plus ou moins touchs par la pollution, et

    lescargot des haies Cepaea nemoralis galement commun en Europe mais ne colonisant pas

    les zones fortement anthropises ou les sites agricoles. Le but de cette tude est de mettre en

    vidence la prsence ou labsence de variations intra et interspcifiques de la capacit

    antioxydante.

    Les escargots tudis ont un rgime vgtarien. Ils sont galement en contact direct avec les

    polluants prsents sur le sol via leur pied. Les polluants entrent donc dans lorganisme par

    diffrentes voies et sont finalement transports par les cellules sanguines vers la glande

    digestive, qui reprs