Use of a set of biomarkers in several freshwater invertebrate species for the assessment of the contamination of freshwater ecosystems
Utilisation de biomarqueurs cellulaires chez plusieurs espèces d'invertébrés pour l'évaluation de la contamination des milieux duçaquicoles
Résumé
To validate a cellular biomarker suite, we studied the lysosomal and peroxisomal structures as well as the variations of the lipofuscin and unsaturated neutral lipid contents in the digestive tissues of several freshwater invertebrates, by using histochemistry coupled to image analysis. Cellular responses, studied through field and laboratory experiments proved relevant to highlight contamination gradients. The most frequent response profiles in molluscs were lysosomal enlargement, unsaturated neutral lipid depletions, lipofuscin accumulations and a more voluminous peroxisomal system. These early cellular responses may be associated, at the individual level, to a desynchronisation of the reproduction or to decreased condition index. A long-term monthly experiment showed no seasonal baseline levels of these biomarkers and underlined the important influence of trophic factors on the unsaturated neutral lipid contents. A 15-day depuration period of the bivalve, Dreissean polymorpha, at the site of origin after an exposure to a comparison of integrative analysis tools proved that the whole biomarker suite discriminates better between sites than individual responses
Pour valider une suite de biomarqueurs cellulaires en milieu dulçaquicole, nous avons étudié la structure des systèmes lysosomal et peroxysomal et les variations de contenus en lipofuscines et lipides neutres insaturés dans les tissus digestifs de plusieurs invertébrés, à travers une approche couplant histochimie et analyse d?images. Les expérimentations in situ et bioessais à plus ou moins long terme ont montré la pertinence des réponses cellulaires étudiées pour la mise en évidence de gradients de contamination. Les profils de réponse les plus communs chez les mollusques incluent un gonflement lysosomal, des déplétions de lipides neutres insaturés, une accumulation de lipofuscines et/ou un système peroxysomal plus volumineux. Ces réponses cellulaires précoces peuvent être associées, au niveau individuel, à une désynchronisation de la reproduction entre individus ou à une diminution de l?indice de condition. L?étude mensuelle à long terme (2 ans) a souligné l?absence de niveaux de base saisonniers de ces biomarqueurs et l?influence importante de la disponibilité trophique sur les contenus tissulaires en lipides neutres. Une mise en dépuration de 15 jours du bivalve, Dreissena polymorpha, sur son site d?origine, n?a pas montré de réversibilité du profil des réponses cellulaires à un gradient de contamination in situ, mais elle a tout de même de limité la déplétion des lipides neutres. Les réponses cellulaires les plus précoces et discriminatives sont le gonflement lysosomal et la déplétion en lipides neutres. Une comparaison d?outils d?analyse intégrative a montré le pouvoir discriminatif accru de la suite de biomarqueur entière, par rapport aux réponses individuelles
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