Toxicity of perfluorinated phosphonic acids in chlamydomonas reinhardtii

摘要

Ce projet de recherche porte sur les composés perfluorés (PFCs), produits chimiques synthétiques utilisés depuis 60 ans dans une variété de produits commerciaux et résidentiels. Les PFCs contiennent des liaisons carbone-fluore (C-F) qui confèrent à ces composés une grande stabilité physique et chimique. Ces substances peuvent se propager et s'accumuler dans l'environnement. Plusieurs congénères des PFCs, tels que l'acide perfluorooctanesulfonique (PFOS) et l'acide perfluorooctanoïque (PFOA), détectés à travers le monde dans le sang des animaux et des humains, peuvent être toxiques et persistants. Ces dernières années une nouvelle classe de PFC est apparue : les acides perfluoro phosphoniques (PFPAs). Ces composés ont été détectés dans les eaux de surface aux Pays-Bas, en Allemagne et au Canada ainsi que dans six des sept centres d'épuration des eaux étudiés au Canada. Jusqu'à présent aucune donnée toxicologique n'est disponible pour les PFPAs chez les plantes. Cette recherche utilise les micro-algues vertes Chlamydomonas reinhardtii pour étudier les effets des PFPAs sur les organismes aquatiques en utilisant une approche combinant la physiologie, la biochimie et la génétique. La recherche se concentre plus spécifiquement sur l'acide perfluorooctylphosphonique (C8-PFPA) listée par l'agence américaine de protection de l'environnement (US-EPA) comme un agent chimique produit en grande quantité, et l'acide perfluorodecylphosphonique (C10-PFPA). Les objectifs de l'étude sont d'étudier les effets de ces deux composés sur la viabilité cellulaire, les espèces réactives de l'oxygène (ROS), la peroxydation lipidique et la transcription de plusieurs gènes (ex: GPX, CAT, SOD, GST et APX) chez Chlamydomonas reinhardtii afin de mieux comprendre les impacts de l'exposition du phytoplancton au C8-PFPA et au C10-PFPA. Après 72 heures d'exposition aucune différence n'a été observée au niveau de la viabilité cellulaire entre les organismes exposés et non exposés aux deux produits chimiques. La concentration de ROS a augmenté significativement après 72 heures (36% et 25,6% avec une concentration de 125 et 250 µg/L pour le C10-PFPA). Une augmentation de la peroxydation des lipides a été observée pour les groupes exposés à une concentration de 125 et 250 µg/L pour le C10-PFPA. Une qRT-PCR a été effectuée dans le but d'analyser l'abondance transcriptionnelle de SOD I, CAT, APX I, GPX et GST. Les analyses ont révélé que CAT et APX I sont surexprimés lors de l'exposition au C10-PFPA pour toutes les concentrations. De plus, les PFPAs ont été détectés sur trois sites dans des échantillons d'eaux de surface du fleuve Saint-Laurent au Canada avec une concentration de C8-PFPA variant de 250 à 850 pg/L et de 380 à 650 pg/L pour le C10-PFPA. Ces données indiquent que les PFPAs sont des contaminants environnementaux répandus dans l'écosystème aquatique, et qu'ils peuvent provoquer des effets au niveau du système de défense des antioxidants chez C. reinhardtii. Cette recherche contribue à la compréhension des impacts et modes d'action toxique du C8-PFPA et du C10-PFPA sur le phytoplancton.ud______________________________________________________________________________ udMOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Chlamydomonas reinhardtii, transcription des gènes, composés perfluoroalkyles, ROS, peroxydation des lipides.