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Une approche écotoxicologique et génotoxicologique des sédiments de létang de Berre Programme ECCOREV : 2008-2009 Programme BERTOX: INSU-EC2CO, 2010-2011.

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1 Une approche écotoxicologique et génotoxicologique des sédiments de létang de Berre Programme ECCOREV : Programme BERTOX: INSU-EC2CO,

2 Concentrations en Pb en surface du sédiment [Giorgetti, 1981] Lagunaire eurytherme euryhalin LEE dégradé Pas de macrobenthos Biocœnose benthique en 2006 Gipreb (2007) 101 espèces benthiques en 1949 moins de Les apports deau douce par le canal EDF diminuent la salinité de létang (31-36 to 4-33) et induisent la stratification des eaux et des phénomènes danoxie au fond

3 Des approches intégrées de gestion de la zone côtière sont conduites sur le site depuis 10 ans, et la salinité sest accrue grâce à la diminution par étape des rejets deau douce. Est ce que les contaminants présents dans le sédiment peuvent affecter la restauration espérée de lécosystème benthique ? 1) Mesurer les métaux et contaminants organiques dans les sédiments de surface 1)Évaluer leur biodisponibilité 2)Définir et analyser des biomarqueurs adéquats pour les organismes présents 4) Évaluer lactivité génotoxique et mutagénique des sédiments 1) Mesurer les métaux et contaminants organiques dans les sédiments de surface 1)Évaluer leur biodisponibilité 2)Définir et analyser des biomarqueurs adéquats pour les organismes présents 4) Évaluer lactivité génotoxique et mutagénique des sédiments Première approche

4 Métaux dans les sédiments de surface (ppm=µg/g) Fond géochimique naturel (FGN) 1976 B-SA V-Nord V-cent V-aero Les teneurs ont diminué de 30 à 90% depuis 1970 Contamination modérée jusquà 3 fois le bruit de fond naturel dans Vaine Maxima à V-Nord et V- Centre

5 EDTA pH4 pH6 Métaux (ppm) extraits à pH4, pH6 et avec lEDTA Maxima à V-Nord et V-centre Grande variation entre les extractions pH physiologique des tubes digestifs de mollusques ou polychaetes EDTA métaux fixés sur certains minéraux et supposés plus biodisponibles

6 SE RC BH BWE BS RC BH SE BWE BS RC ~ 4000 ppm BH SE BWE BS Contamination faible à modérée Maxima à V-Centre Covariation avec lextraction EDTA Métaux dans Hediste Succinea Pas de relation avec les teneurs totales du sédiment ou extraites à pH4-6 Site fortement contaminé Polychaete déposivore

7 V-AERO: Faible concentration (0,016 µg/mg prot) 1 - Contamination ou biodisponibilité trop faible pour induire des MT. 2 – variations temporelles 3 – autres processus de détoxification BSA, V-CENT, V-NORD: Pas de détection Métallothionéine dans Hediste Succinea (méthode ELISA) Sections congelées parois intestinales Les MT sont des protéines enzymatiques impliquées dans les processus de détoxification des métaux. Elles sont aussi marqueurs de stress. MT sur un seul site et pas de relation avec les teneurs totales ou extraites en métaux Biomarqueur de défense

8 PCB dorigine différentes Dans Vaine et BSA HAP pétrogénique sur BSA, pyrolitique sur Vaine Contamination typique des zones côtières affectées par des apports urbains et industriels concentrations PCB and HAP en surface du sédiment Marseille µg/Kg Marseille 270 µg/Kg

9 = lésion primaire de lADN (réversible/non transmis) TEST DES COMÈTES = mutation ponctuelle de lADN (Souches pour métaux, nitroarenes et HAPs/aromatic amine) TEST DAMES = mutation ADN majeure(irreversible / transmissible) = effet mutagénique TESTE DES MICRONOYAUX Tests réalisés : - Sur chaque site - sur différentes extractions (pH4, pH6, deux protocoles pour conta. organique) - 4 doses tests - avec et sans activateur métabolique pour différencier les génotoxines directes ou indirectes. Activité mutagénique et génotoxique des sédiments

10 B-SA1V-AEROV-CENTV-NORD Extraction métaux pH4 Ames Comet MNC pH6 Ames Comet MNC Extraction organique (hexane/di chlorometh ane) SANS Activation métabolique Ames Comet MNC AVEC Activation métabolique Ames Comet MNC Il apparaît une relation entre génotoxicité et contaminants, mais elle nest pas relié aux seules valeurs de concentrations Effets génotoxiques des métaux observés sur les deux sites les plus contaminés. Effets génotoxiques des contaminants organiques observés uniquement avec lactivation métabolique. Le plus fort potentiel génotoxique nest pas observé sur le site où les teneurs en HAP sont les plus fortes. Un deuxième protocole dextraction indique que les dérivés comme les nitroarènes et les amines aromatiques sont impliqués dans lactivité génotoxicité globale.

11 Programme Bertox-INSU Deuxième approche : BERTOX - Définir les interactions saisonnières entre la macrofaune, la bioturbation, les communautés bactériennes et la physico-chimie du milieu (sédiment et eaux interstitielles). - Préciser linfluence des contaminants en étudiant: Le comportement et la santé despèces sentinelles La partition et la biodisponibilité des contaminants Lévolution temporelle de biomarqueurs Les marqueurs de génotoxicité dans les organismes Deuxième approche : BERTOX - Définir les interactions saisonnières entre la macrofaune, la bioturbation, les communautés bactériennes et la physico-chimie du milieu (sédiment et eaux interstitielles). - Préciser linfluence des contaminants en étudiant: Le comportement et la santé despèces sentinelles La partition et la biodisponibilité des contaminants Lévolution temporelle de biomarqueurs Les marqueurs de génotoxicité dans les organismes La réponse des tests de toxicité est en accord avec les teneurs en multi-contaminants, mais aucune relation directe napparaît.

12 Eaux interstitiellesPhases minérales solides Site Vaine Centre

13 ADN extrait des sédiments Activité des systèmes antioxydants et de résistance multixénobiotiques Activité Enzyme Antioxydante cellule Oxydative stress Métaux ERO Diversité taxonomique et fonctionnelle des microflores du sédiment et des organismes Biomarqueurs de défense et dommage chez H. Succinea Activité en GST et LDH (biotransformation des polluants organiques et état métabolique) Métabolisme énergétique Test des comètes sur prélèvements intestinaux de H. Succinea V-centreV-NordB9

14 O. Radakovitch, S. Rigaud, JM. Garnier E. Strady, B. Angeletti. X. Moreau, L. De Jong, A. Thiéry, C. Gueydon, L. Malleret, P. Doumenq, C. Di Giorgio, M. De Méo CEREGE - Aix Marseille université IMEP-BBE - Aix Marseille université ISM2-AD2EM Aix-Marseille université LBME - Faculté Pharmacie Marseille Merci de votre attention EPOC – Bordeaux BIAF – Angers OOB – Banyuls IMEP-EMB Aix marseille université MMS – Nantes GIPREB Deflandre B., Maire O., Delgard M.L., Mouret A., Ciutat A., Poirier D., Bichon S., Gremare A. Metzger E. Ghiglione J.F. Mirleau P. J.P. Amiard, PE Buffet Bernard G., Mayot N., Grisel R


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