Effet de la salinité chez les larves de choquemort

Présence d’ atrazine dans l’environnement

L’ atrazine (2-chloro-4-éthylamino-6-isopropyl-amino-s-triazine), introduite dans les années 1950, est utilisée présentement dans plus de 80 pays à travers le monde (Hayes et al., 2002). L’atrazine est l’un des herbicides dont l’usage est le plus répandu dans la lutte contre la prolifération des mauvaises herbes en Amérique du Nord (Solomon et al. , 1996; Bejarano et Chandler, 2003). Elle est principalement employée en agriculture, dans les champs de maïs, de sorgho et de canne à sucre, avec une application annuelle variant entre 75 et 83 millions de livres aux États-Unis (Bejarano et Chandler, 2003). Cet herbicide systémique est appliqué dans les champs au printemps et au début de l’été. L’atrazine est soluble dans l’eau (28 mg/L à 20°C) et est entraînée par ruissellement et lessivage, à partir des champs traités vers les milieux aquatiques (Bejarano et Chandler, 2003). Les apports atmosphériques sont la voie principale du transport de l’atrazine dans les régions non agricoles (Londofio et al., 2004). De faibles concentrations d’atrazine sont retrouvées de façon continuelle dans les eaux à cause de la persistance de l’ atrazine dans le sol et de sa résistance à la dégradation naturelle (Saglio et Trijasse, 1998).

Effet de l’ atrazine sur les poissons

La toxicité aiguë de l’ atrazine pour les poissons, définie comme la concentration létale moyenne qui tue 50 % des poissons (CL50) après 96 heures, varie selon les espèces. Les adultes des espèces étudiées les plus sensibles sont la tête-de-boule (Pimephales promelas) en eau douce, avec une CL50 de 15000 µg/L, et le tambour croca (Leiostomus xanthurus) en milieu estuarien/marin, avec une CL50 de 8 500 µg/L à salinité 12 PSU (Macek et al., 1976; Ward et Ballantine, 1985). Les jeunes stades de vie des poissons sont généralement les plus sensibles aux polluants (McKim, 1977; Woltering, 1984; von Westernhagen, 1988; Weis et Weis, 1989). Les jeunes stades de danio zébré (Brachydanio  rerio), un poisson d’eau douce, ont une CL50 de 1 300 µg/L contre 37000 µg/L chez les adultes (Gorge et Nagel, 1990). En milieu saumâtre et salin, les jeunes stades de vairon à tête de mouton (Cyprinodon variegatus) ont une CL50 de 2300 µg/L à salinité 15 PSU contre une CL50 supérieure à 16 000 µg/L chez les adultes à salinité 13 PSU (Hall et al., 1994; Ward et Ballantine, 1985). Les juvéniles de truite arc-en-ciel, le modèle téléostéen classique des tests de toxicité, ont pour leur part une CL50 de 5 300 µg/L en eau douce (Beliles et Scott, 1965).

Effet de l’ atrazine sur l’ osmorégulation chez les poissons

L’ osmorégulation est le maintien de l’équilibre interne des sels et de l’eau lorsque les organismes vivent dans des milieux de composition changeante. L’atrazine peut perturber cette homéostasie chez le poisson. Une solution saturée d’atrazine réduit l’absorption de sodium sans altérer le débit du flux ionique des branchies de carpe perfusées (McBride et Richards, 1975). En eau douce, le contenu corporel en eau du tilapia adulte exposé à une concentration d’ atrazine de 1100 µg/L augmente après une exposition de 15 à 90 jours (Prasad et Reddy, 1994). Les concentrations sériques d’ions sodium, potassium et chlorure augmentent également, tandis que les concentrations sériques d’ions calcium, magnésium et bicarbonate diminuent. Une diminution simultanée des globules blancs, des globules  rouges et du contenu en hémoglobine observée lors d’une expérience menée dans des conditions similaires pourrait s’expliquer par un phénomène d’hémodilution (Prasad et al.,1991 a). Une élévation du contenu sanguin en eau ainsi que du volume sanguin est effectivement observée (Prasad et al., 1991a). Hussein et al. (1996) ont exposé en eau douce le tilapia du Nil et Chrysichthyes auratus 14 et 28 jours à des concentrations de 3 000 et 6 000 µg/L.

Mécanismes possibles d’ action de l’ atrazine sur l’ osmorégulation

Les mécanismes à la base des effets de l’ atrazine observés sur l’osmorégulation demeurent largement inexplorés. L’ atrazine pourrait perturber l’osmorégulation en affectant les organes responsables de l’ équilibre hydrominéral. Ainsi, des changements histopathologiques aux branchies surviennent à une concentration de 1 500 µg/L chez des carpes juvéniles et à une concentration de 500 µg/L chez le poisson éléphant (Gnathonemus petersii) (Neskovic et al., 1993; Alazemi et al. , 1996). Des changements histopathologiques aux reins se produisent chez la truite arc-en-ciel adulte à une concentration de 12.4 µg/L et de 5µg/L ainsi que chez des juvéniles à une concentration de 5 µg/L (Fischer-Scherl et al.,1991; Schwaiger et al., 1991 ; Oulmi et al., 1995). Ces changements peuvent contribuer à altérer l’ équilibre hydrique et ionique des poissons. L’atrazine pourrait également affecter l’osmorégulation en intervenant sur les mécanismes hormonaux de contrôle des contenus en eau et en ions. Le cortisol est impliqué dans la réponse au stress et dans les mécanismes d’osmorégulation. Il augmente après une exposition à 100 µg/L d’atrazine chez la carpe (Ranke et al., 1983; Gluth et Ranke, 1984, 1985). Il augmente légèrement aussi chez des saumoneaux de saumon atlantique après une exposition en eau douce à partir de 6.5 µg/L, et une augmentation plus marquée est observée après transfert en eau salée pendant 24 heures (Waring et Moore, 2004).

Contrôle endocrinien de l’ osmorégulation chez l’adulte et ontogénie

Les processus physiologiques d’osmorégulation, qui varient selon la salinité, sont soumis au contrôle neuroendocrinien chez les poissons téléostéens (McCormick, 2001). Le cortisol joue un rôle important dans l’adaptation à la salinité (McCormick, 2001). Il est à la fois impliqué dans l’adaptation à un milieu hypoosmotique, isosmotique et hyperosmotique pour les poissons téléostéens (Fortner et Pickford, 1982; Parwez et Goswami, 1985;Mancera et al., 1994; Mancera et McCormick, 1999; Eckert et al., 2001; McCormick, 2001; Scott et al., 2005). La prolactine et l’axe fonctionnel hormone de croissance/facteur de croissance l’analogue à l’insuline (axe GH/IGF-1) ont une action antagoniste sur l’adaptation à la salinité (McCormick, 2001). Ils agiraient en synergie avec le cortisol pour promouvoir l’homéostasie ionique en milieu hypoosmotique et isosmotique (prolactine) ou en milieu hyperosmotique (axe GH/IGF-1) (McCormick, 2001). L’activité relative de l’axe GH/IGF-l et de la prolactine déterminerait la direction de l’action du cortisol (McCormick, 2001). En milieu hyperosmotique, où l’axe GH/IGF-1 est plus actif, le cortisol favoriserait l’exportation active des ions (McCormick, 2001).

 

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Table des matières

INTRODUCTION
Présence d’ atrazine dans l’environnement
Effet de l’atrazine sur les poissons
Effet de l’ atrazine sur l’ osmorégulation chez les poissons
Mécanismes possibles d’action de l’ atrazine sur l’ osmorégulation
Effet de la salinité sur la toxicité de l’atrazine
Modèle expérimental : le choquemort
Processus physiologiques d’osmorégulation chez l’ adulte et ontogénie
Contrôle endocrinien de l’ osmorégulation chez l’adulte et ontogénie
Effet de la salinité chez les larves de choquemort
Composition biochimique et indices de condition des larves
Objectif
Effects of salinity on sublethal toxicity of atrazine to mummichog (Fundulus heteroclitus) larvae
ABSTRACT 
INTRODUCTION 
MATERIALS AND METHODS 
Source of chernicals and preparation of stock solutions
Source of rnurnrnichog larvae
Bioassays
24-h exposure period: cortisol
96-h exposure period: larval condition and water content
Chernical analyses
Statistical analyses
RESULTS
Water quality pararneters and chernical analysis
24-h exposure period
96-h exposure period
Water content
Larval condition
DISCUSSION 
Salinityeffects on larvae exposed without atrazine
Atrazine effects at near isosmotic salinity
Atrazine effects at hyperosmotic salinity
Atrazine effects at hyposmotic salinity
Possible effects of salinity on atrazine toxicity
Ecological significance
CONCLUSION 
DISCUSSION GÉNÉRALE 
Effet de la salinité sur les larves de choquemort
Effets de l’atrazine à salinité presque isosmotique
Effets de l’ atrazine à salinité hyperosmotique
Effets de l’atrazine en milieu hypoosmotique
Effets possibles de la salinité sur la toxicité de l’atrazine
CONCLUSION 

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