Effets des microparticules de polystyrène en absence ou en présence du méthylmercure sur le système nerveux et le comportement du poisson zèbre (Danio rerio) au cours de son développement

Details

Supervisors

Kestemont, Patrick ; Oger, Mathilde

Faculty

Faculté des sciences

Degree label

Master [120] en biologie des organismes et écologie, à finalité spécialisée: biologie environnementale

Abstract

Résumé Les microplastiques sont omniprésents dans les écosystèmes notamment dans les écosystèmes marins et dulcicoles. Ces polluants génèrent une inquiétude grandissante au sein de la communauté scientifique ainsi que dans le public de par leurs effets démontrés sur les organismes d’une part et, leur possible impact sur la santé humaine, d’autre part. De même, le pouvoir d’adsorption des MPs est également un sujet de préoccupation majeure car sa combinaison avec d’autres polluants peut potentiellement présenter des effets cumulatifs ou antagonistes. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux impacts des MPs seuls ou en association avec un neurotoxique avéré, le méthylmercure sur le comportement et sur le développement du système nerveux du poisson zèbre, Danio rerio. L’étude du comportement de nage telles que la distance et la vitesse, de l’activité de l’acétylcholinestérase ainsi que de l’expression de gènes du système nerveux a été réalisée. Après 8 jours d’exposition postfécondation, l’activité de nage des poissons est impactée par les MPs à des concentrations de 1000 µg/L. Après 30 jours d’exposition, une nette diminution de l’activité de nage est observée lorsque les MPs (1000 µg/L) sont combinés au méthylmercure (10 µg/L). Au niveau enzymatique, par contre, ni les MPs ni leur combinaison avec le MeHg ne montrent un effet significatif sur l’activité de l’AChE. Seule la présence de MeHg induit une diminution de l’activité de l’AChE de 40%. Enfin, l’étude de l’expression des gènes gmfb, flrt2 et ngn1, en présence de MPs seuls ou en association, n’a montré aucune différence significative. Toutefois, une légère surexpression des gènes gmfb et flrt2 est observable après 30 jours. Cette étude montre que les MPs seuls ou en combinaison avec le MeHg affectent le comportement de nage du poisson zèbre mais ne changent pas significativement l’activité de l’AChE pas plus que l’expression des gènes étudiés. Microplastics are ubiquitous in ecosystems, particularly in marine and freshwater ecosystems. These pollutants are of growing concern to the scientific community and the public because of their demonstrated effects on organisms and their possible impact on human health. Similarly, the adsorption capacity of PMs is also a major concern because its combination with other pollutants can potentially present cumulative or antagonistic effects. In this work, we investigated the impacts of PMs alone or in combination with a known neurotoxicant, methylmercury, on the behaviour and development of the nervous system of the zebrafish, Danio rerio. Swimming behaviour such as distance and speed, acetylcholinesterase activity and the expression of nervous system genes were studied. After 8 days of post-fertilisation exposure, the swimming activity of the fish was affected by PMs at concentrations of 1000 µg/L. After 30 days of exposure, a clear decrease in swimming activity was observed when PMs (1000 µg/L) were combined with methylmercury (10 µg/L). However, at the enzymatic level, neither the PMs nor their combination with MeHg showed a significant effect on AChE activity. Only the presence of MeHg induced a 40% decrease in AChE activity. Finally, the study of the expression of the gmfb, flrt2 and ngn1 genes, in the presence of MPs alone or in combination, showed no significant difference. However, a slight overexpression of the gmfb and flrt2 genes was observed after 30 days. This study shows that MPs alone or in combination with MeHg affect the swimming behaviour of zebrafish but do not significantly change the activity of AChE nor the expression of the genes studied.