Development of metallic exposure biomarkers on physiological functions of Eisenia fetida (Annelida ; Oligochaeta)

Les activités métallurgiques entrainent l'accumulation d'éléments traces métalliques dans les couches . superficielles des sols, où l'on peut observer des concentrations largement supérieures au fond pédogéochimique et aux normes en vigueur. La contamination des sols est une menace pour la santé publique et la présence de grandes quantités d'éléments traces métalliques peut générer un stress susceptible d'affecter les organismes exposés à des sols pollués. Les Annélides Oligochètes vivent en contact étroit avec ces sols pollués et sont parmi les organismes vivants présentant une sensibilité exacerbée aux métaux. Très peu de choses sont connues quant à l'identification et la mise en place des mécanismes de réponse à ces métaux au niveau moléculaire. En exploitant, la conservation phylogénique observée entre espèces nous avons été capables de cloner et de caractériser un ensemble de biomarqueurs de pollution potentiels à partir des cœlomocytes de l'Annélide Oligochètes Eisenia fetida. Deux approches ont été mises en place. Premièrement, une approche qualifiée de ciblée, consistant à identifier tous les effecteurs parmi des protéines fortement conservées pour lesquels une variation lors d'une exposition métallique était reportée dans la littérature. Deuxièmement, nous avons entrepris une approche qualifiée de globale consistant en la construction de banques soustractives pour identifier chez Eisenia fetida, les gènes dont l'expression est affectée lors d'une exposition à un mélange complexe de métaux, représentatif d'un site naturel fortement contaminé. Ces deux approches ont permis l'identification de 4 candidats biomarqueurs de pollution métallique.Metallurgical activities lead to accumulation of metal trace elements in the topsoils, where one typically observes concentrations largely exceeding the natural background. Contaminations of soils are a threat for public health and the presence of high amount of metals can generate an environmental stress likely to affect the organisms exposed to polluted soils. Earthworms living in close contact with polluted soils were studied in order to better understand the physiological changes, the mechanisms of acclimation and of detoxification caused by metals. By exploiting the conservation observed between species and using molecular biology techniques, we have been able to clone and transcriptionally characterise potential biomarkers form the immune ceIls of the ecotoxicologically important earthworm species Eisenia fetida. During this Ph. D. we developed two approaches. First, a targeted approach based on bibliographie work, enabled us to identify and select effectors among highly preserved proteins for which variations following metal exposure were reported in invertebrates. Second, an open strategy was undertaken by performing a Suppression Subtractive Hybridization in order to identify genes which are differentially expressed following exposure to a complex mixture of metals representative of a strongly polluted soil. These approaches allowed the description of a group of genes which expression varies following metallic exposure as weIl as the analysis of their expression profiles may be used to analyse mechanistically the immune response to a metallic stress. Moreover, expression profiles of selected genes may constitute a signature of changes due to MTE