Impact du dinoflagellé toxique, Alexandrium minutum, sur l'huître creuse, Crassostrea gigas : approche intégrative - LEMAR Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2009

IMPACT OF Alexandrium minutum EXPOSURE ON Crassostrea gigas PHYSIOLOGY: AN INTEGRATIVE APPROACH.

Impact du dinoflagellé toxique, Alexandrium minutum, sur l'huître creuse, Crassostrea gigas : approche intégrative

Résumé

The effects of the toxin-producing dinoflagellate, Alexandrium minutum, upon the Pacific oyster, Crassostrea gigas, were assessed through an integrative approach including behavior, digestion cellular activities and reproduction. In a first time, physiological status of A. minutum was assessed using flow cytometry, microscopy and fluorescent dyes. This allows us to demonstrate that some experimental conditions can be stressful for this dinoflagellate. Experimental systems were adapted to minimize adverse conditions for harmful micro-algae. In a second time, oysters were exposed under laboratory conditions to A. minutum in several experiments and compared to control oysters fed Isochrysis sp. or Heterocapsa triquetra. The shell-valve behavior of C. gigas responded to A. minutum exposure with increased duration of time open and frequency of incomplete closures. Histological observations revealed myopathy in the adductor muscle (myoatrophy, wavy muscle fibers and hyaline degeneration), which is consistent with observed behavioral modifications. Furthermore, a positive correlation was observed between duration of time shell valves were open and quantity of accumulated toxins. A. minutum exposure resulted in activation of defense mechanisms. Increase in mucus production in gills, as well as an inflammatory response in the digestive gland, were observed in A. minutum-exposed oysters. Hemocyte characteristics and functions were also changed. Significant differences, in terms of phenoloxidase activity (PO) and reactive oxygen species (ROS) production of hemocytes, were observed between A. minutum-exposed and control oysters. Hemocyte responses to in vivo A. minutum exposure depended upon reproductive status and toxin accumulation, but also upon metabolic activity during the experiment. Lipid contents in the digestive gland were also affected upon A. minutum exposure. Significant decreases in monoacylglycerol (MAG) and diacylglycerol (DAG) contents, as well as a drastic decrease in phosphatidylcholine (PC) content in digestive glands of oysters exposed to A. minutum were observed. Decrease in PC along with reduction of MAG and DAG is thought to be related to a decrease in lipid synthesis because of tissue alterations in the digestive gland. Finally, male oysters exposed to A. minutum produced less-active spermatozoa (lower motility and ATP content) compared to control oysters. This reduction in gamete metabolism may have implications in term of reproduction success. As observed changes were sometimes subtle, and all measured variables were inter-connected, the integrative approach allowed a holistic vision of interactions between this harmful-algal species and the Pacific oyster. This study revealed previously unknown interactions between behavioral, morphological, and physiological characteristics of oysters, thereby allowing a better understanding of the interaction between HABs and bivalves, and the potential ecological consequences.
Les effets de la micro-algue toxique, Alexandrium minutum, sur l'huître creuse, Crassostrea gigas, ont été analysés par une approche intégrative. Cette démarche a conduit à s'intéresser à différents aspects de la physiologie de l'huître, tels que le comportement, l'activité digestive, des activités cellulaires et la reproduction. Dans un premier temps, le statut physiologique de A. minutum a été abordé en utilisant la cytométrie en flux, la microscopie ainsi que des marqueurs fluorescents. Cela nous a permis de démontrer que certaines conditions expérimentales étaient susceptibles de perturber la physiologie de ce dinoflagellé. Les systèmes expérimentaux permettant d'exposer les huîtres ont donc été conçus afin de limiter les conditions stressantes pour la micro-algue toxique. Dans un second temps, les huîtres ont été exposées à A. minutum, en milieu contrôlé, au cours de plusieurs expérimentations, et comparées à des huîtres témoins nourries avec Isochrysis galbana ou Heterocapsa triquetra. L'exposition de C. gigas à A. minutum provoque chez les huîtres une réponse comportementale, se traduisant notamment par une augmentation du temps d'ouverture et de la fréquence des micro-fermetures des valves. Une corrélation positive entre le temps d'ouverture des valves et la quantité de toxines accumulée par les huîtres a été observée. De même, des pathologies du muscle adducteur des huîtres ont été constatées, ce qui pourrait expliquer les changements de comportement des huîtres. Le dinoflagellé toxique induit une activation des mécanismes de défense des huîtres. Ainsi, une augmentation de la production de mucus a été observée au niveau des branchies, de même qu'une importante réaction inflammatoire dans la glande digestive. Les paramètres hémocytaires ont également présenté des variations. Des différences, en terme d'activité de la phénoloxydase et de la production d'espèces réactives de l'oxygène dans les hémocytes, ont été observées entre les huîtres exposées à A. minutum et les témoins. Les variations des paramètres hémocytaires semblent liées au stade de maturité des huîtres et à la quantité de toxines accumulées, mais aussi à leur statut métabolique lors de l'exposition. Les contenus de la glande digestive en lipides sont également modifiés suite à l'exposition à A. minutum. Une réduction significative des contenus en monoglycérides (MG) et diglycérides (DG) ainsi qu'une importante diminution du contenu en phosphatidylcholine (PC) ont été observés. La diminution de la PC étant parallèle à celle des MG et DG, cela suggère une diminution de la synthèse des lipides liée à une altération des tissus de la glande digestive. Finalement, les spermatozoïdes produits par les huîtres exposées à A. minutum présentaient une réduction de leur activité (diminution de la mobilité et du contenu en ATP) en comparaison aux huîtres témoins. Cette altération de la physiologie des gamètes pourrait avoir des répercussions sur la reproduction des huîtres. Etant donné la subtilité de certains changements et l'interconnexion des paramètres mesurés, la mise en place d'une approche intégrative nous a permis d'obtenir une vision holistique de l'interaction A. minutum / C. gigas. La présente étude a mis en évidence des interactions peu ou mal connues entre des caractères comportementaux, morphologiques et physiologiques des huîtres. Cela nous a conduit à mieux comprendre les interactions entre les micro-algues toxiques et les bivalves, ainsi que les impacts écologiques potentiels.
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Identifiants

  • HAL Id : tel-00471896 , version 2

Citer

Hansy Haberkorn. Impact du dinoflagellé toxique, Alexandrium minutum, sur l'huître creuse, Crassostrea gigas : approche intégrative. Interactions entre organismes. Université de Bretagne occidentale - Brest, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00471896v2⟩
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