Intérêt de la détection des adduits à l'adn comme BIOMARQUEUR D'EFFET précoce dans le développement de cancer

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Suzanne Raymond
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1 Intérêt de la détection des adduits à l'adn comme BIOMARQUEUR D'EFFET précoce dans le développement de cancer EXEMPLE DE SUIVI DE POLLUTION PAR L ERIKA Pr Annie Pfohl-Leszkowicz Ensat, Lab de génie chimique, département Bioprocédés, UMR CNRS/INPT/UPS n avenue agrobiopole, Auzeville-Tolosane leszkowicz@ensat.fr

Pfohl-Leszkowicz Ensat, Lab de génie chimique, département Bioprocédés, UMR

2 Tout le monde sait que les parents donnent naissance àdes enfants qui leur ressemblent! Pour que cela soit possible, il faut qu ils leurs transmettent quelque chose. C est l ADN L ADN est une longue molécule filamenteuse qui contient sous forme codée les instructions gouvernant, le développement des cellules et de l organisme entier L ADN est le support de l information génétique dont la perturbation va être à l origine de cancer ou malformation

C est l ADN L ADN est une longue molécule filamenteuse qui contient sous forme codée les instructions

3 QU EST EST-CE QU UN UN ADDUIT A L ADN? ADN= acide désoxyribonucéique SUPPORT DE L INFORMATION GENETIQUE 34 A Disposition dans l espace des chaînes parallèles de nucléotides enroulées en hélice et reliée par les bases azotées. Schéma des barreaux de l hélice

34 A Disposition dans l espace des chaînes parallèles de

4 Formation d adduits chez tous les êtres vivants, due aux activités humaines

7 ADDUITS MUTATION ACTIVATION ONCOGENES qq heure à qq mois Temps de latence ans

8 COMMENT PEUT-ON DETECTER LES ADDUITS?

9 Détection des adduits à l ADN par post-marquage avec γ 32 P-ATP Hydrolyse Enrichissement adduit marqué au 32 P 32 P Post-marquage Chromatographies sur couche mince de PEI cellulose Autoradiography Quantification au Bio Imager

32 P Post-marquage Chromatographies sur couche mince de

10 Nauffrage de l ERIKA L ERIKA a fait naufrage aux large des côtes bretonnes le 12 Decembre Le bateau s est brisé en deux parties et s est échoué à 60 km des côtes à 120 m de fond. Marée noire de l ERIKA Le tanker était en route de Dunkerque pour l Italie, transportant environ tonnes de fuel tons se sont échappées dans la mer

Le bateau s est brisé en deux parties et s est échoué à 60 km des côtes à 120 m de

11 Évaluation et suivi de la qualité sanitaire du littoral pollué par la marée noire de l Erika Programmes d observation et du suivi des effets biologiques Monerika Moules (M. edulis) Ectophy La sole (Solea solea) INP TOULOUSE E N S A T Impact génotoxique sur la faune aquatique? Recherche des adduits à l ADN Moules (M. edulis), poissons (Solea solea)

edulis) Ectophy La sole (Solea solea) INP TOULOUSE E N S A T Impact génotoxique sur la

12 Introduction Conséquences d une marée noire sur l environnement Le naufrage de l Erika La marée noire La contamination chimique Caractéristiques du fuel de l Erika Les adduits à l ADN La formation Utilisation comme biomarqueur de pollution L utilisation des biomarqueurs Résultats Conclusion et Perspective

de l Erika Les adduits à l ADN La formation Utilisation comme biomarqueur de

13 Densité Perturbations physiologiques (Morita, et al., 1999) Rochers Eau Sable Densité Recolonisation rapide Sediments Densité Perturbations physiologiques Dommages génotoxiques Bioaccumulation des hydrocarbures Destructuration du peuplement

Sediments Densité Perturbations physiologiques Dommages

14 Introduction Conséquences d une marée noire sur l environnement Le naufrage de l Erika La marée noire La contamination chimique Caractéristiques du fuel de l Erika Les adduits à l ADN La formation Utilisation comme biomarqueur de pollution L utilisation des biomarqueurs Résultats Conclusion et Perspective

15 La marée noire de l Erika Peu souillé Peu à modérément souillé fortement souillé Baie de Biscay Peu à modérément souillé ERIKA : Distribution des nappes de pétrole (source : ITOPF (International Tanker Owners pollution federation) ; www. ITOPF.com)

: Distribution des nappes de pétrole 05.01.

16 Caractéristiques du fuel de l Erika Propriétés physico-chimiques 1/2 Le fuel de l Erika = Fuel lourd ou Bunker C * benzo(a)pyrène Mélange complexe (Boudet et al., 2000; Mazeas et Budzinski, 2002) HAP (Hydrocarbure Polycyclique Aromatique) HPH (Hydrocarbure Polycyclique Hétérocyclique) dibenzothiophène Faiblement biodégradable (Oudot, 2000) Densité élevé > 1 Potentiel de bioaccumulation * CAS Persistance dans l environnement

, 2000; Mazeas et Budzinski, 2002) HAP (Hydrocarbure Polycyclique Aromatique) HPH (Hydrocarbure Polycyclique

17 Caractéristiques du fuel de l Erika Propriétés Biologiques 2/2 Fuel lourd ou Bunker C Groupe 2B (IARC, 1989) Potentiellement cancérogène chez les humains Fuel lourd de l Erika CAS = fuel résiduel Composés s génotoxiques g (HAP) Adduits à l ADN Annie Pfohl-Leszkowicz, Conférencedébat, Saint-Nazaire, 9 Mars 2007

Fuel lourd de l Erika CAS 68476-33-5= fuel résiduel Composés s génotoxiques g

18 Approche Analytique Contaminants chimiques HAPs, PCB, pesticides, Métaux Système aquatique Organismes vivants Approche Biomarqueur 1/4 Analyse chimique Nature concentration Prédiction de l impact réel? Annie Pfohl-Leszkowicz, Conférence-débat, Saint- Nazaire, 9 Mars 2007 Analyse Biologique Interactions Polluants/Organismes Prédiction réaliste de l impact d une pollution

19 Biomarqueurs 2/4 D exposition D effet Interaction Altération biologique Cellules ou molécules cibles Dommages physiques de l ADN Individu : Croissance Succès reproducteur Exposition à des substances génotoxiques Atteintes de l intégrité cellulaire

l ADN Individu : Croissance Succès reproducteur Exposition à

20 SIGNIFICATION ECOLOGIQUE Réponse biochimique Réponse rapide Signification faible BIOMARQUEURS Enzyme de métabolisation (CYP) 3/4 Génotoxicité (Adduits à l ADN) Réponse de la communauté à la population Individu Structure d une population Réponse sur du long terme Signification élevée

Génotoxicité (Adduits à l ADN) Réponse de la communauté à la

21 Les biomarqueurs Poisson : espèces benthiques Les adduits à l ADN 4/4 Formation rapide d adduits Taux d adduits est corrélé avec [HAP] sédiments Adduits dans le foie témoignent d une exposition chronique Moule : Biomarqueur précoce d exposition Formation rapide d adduits [HAP] reflète la contamination du milieu Formation d adduits dans des zones contaminées en HAP Le taux d adduits est corrélé à la [HAP] totale des tissus Utilisation des adduits dans les études de surveillance de l environnement

22 Introduction Résultats Suivi de l impact génotoxique du pétrole de l Erika Chez le poisson (Solea solea) Chez la moule (Mytilus edulis) Génotoxicité in vitro du pétrole de l Erika Utilisation des microsomes de moules et de poissons Sur des lignées de cellules humaines Génotoxicité des thiophènes Conclusion Perspectives

23 Vilaine sud Estuaire Loire Échantillonnage des poissons 3 dates (Février, Juillet et Septembre 2000) 4 sites 10 foies/site/date 11 mois (décembre 1999 à novembre 2000) 14 sites 30 glandes digestives par site/mois Baie Bourgneuf Nord Pertuis Échantillonnage des moules

24 Chez la moule (Mytilus edulis)

25 Étude in vivo Les moules (Mytilus edulis)

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