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Effects of the Prestige oil spill on cellular biomarkers in intertidal mussels: results of the first year of studies Amaia Orbea, Larraitz Garmendia, Ionan.

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1 Effects of the Prestige oil spill on cellular biomarkers in intertidal mussels: results of the first year of studies Amaia Orbea, Larraitz Garmendia, Ionan Marigómez, Miren P. Cajaraville Photo Astur natura Photo Albaiges, J. et al. (2006) 1 UE 227 Fluctuations et perturbations des écosystèmes marins LAGUIA Mónica METZNER Kristin NZE NTUTUME Dieudonné

2 Introduction 2 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 stress 3.Mobilité limitée et vulnérable aux effets de contamination sur sédiments 4.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 laccident

3 Matériel et méthodes Echantillonnage: stations 100Km 3 Fig.1: Carte des différentes stations déchantillonnage

4 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 4

5 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 5

6 Changements de la structure lysosomale Test de stabilité de la membrane lysosomale L'accumulation intracellulaire de lipides neutres Activité des peroxysomes AOX 6 Matériel et méthodes

7 RÉSULTATS Flesh 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 quen Avril. SituationAvrilJuilletSeptembre Oia Camelle San Vicente Hondarribia Tab.1 :FCI (mg/g)

8 Développement des gonades Stades des gonades pendant le cycle annuel Repos Maturité GamétogenèsesGamétogenèses avancé PontePost-ponte SeptembreJuilletAvril Résultats 8

9 Stabilité de la membrane lysosomale Résultats Fig.2 :Période de déstabilisation de la membrane lysosomale en Juillet et Septembre (2003) 9

10 Changements de la structure lysosomale Densité du volume lysosomale : Vv L =V L /V C Densité de la surface lysosomale : Sv L = S L /V C Valeurs basses montrent que les lysosomes sont plus grands et peu nombreux Résultats 10

11 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. 11

12 Prolifération des peroxysomes Fig.3: Activité AOX Manque de réponse saisonnière due à limpact valeurs AOX Résultats 12

13 DISCUSSION Paramètres de support FCI Développement de gonades Biomarqueurs deffet Réponses des lysosomes Biomarqueurs dexposition Accumulation des lipides neutres Prolifération de péroxysomes Bioindicateurs pour la présence de polluants Marée noire de Prestige pourrait déclencher une perturbation dans le cycle de vie des moules MAIS Manque de données précédentes dans la région pour la comparaison Nécessité des études postérieurs 13

14 14 Les biomarqueurs sont des instruments très utiles pour ce type détudes, ils permettent dévaluer la magnitude dune perturbation mais il faut sappuyer sur dautres 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

15 La dimension dimpact est aussi lié aux: forts hydrodynamismes de la région conditions climatiques exceptionnelles dûes à un hiver dur 15 Ruiz-Villarreal M. et al. (2006) Fig.4: Chemin de la circulation dans la région pour la période automne-hiver Conclusion

16 Le nettoyage de résidus dans la côte avec des produits chimiques pollue aussi lécosystème études en cours sur des bactéries qui dégradent les hydrocarbures sans polluer lécosystème (Ferrer et al., 2006) 16 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…

17 BIBLIOGRAPHIE Albaiges, J. et al. (2006) The Prestige oil spill: a scientific reponse. Marine Pollution Bulletin 53: 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: Haravama, S. et al. (1999) Petroleum biodegradation in marine environments. Journal of Molecular Microbiol Biotechnol 1(1): 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–

18 18 MERCI

19 Test de stabilité de la membrane lysosomale : Matériel et méthodes 19

20 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 lactivité β- glucuronidase en fonction de Cajaraville et al.(1991): Matériel et méthodes 20

21 L'accumulation intracellulaire de lipides neutres. Matériel et méthodes 21

22 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 lexposition sur des polluants organiques Activité de AOX le manque de réponse en avril a été rapporté à la présence de polluant du Prestige. 22


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