Des doses réglementaires de fongicides dans l'eau exacerbent les marqueurs d'Alzheimer

Publié par Isabelle le 07/02/2020 à 14:00
Source: CNRS INSB

Notre environnement est contaminé par de multiples résidus de pesticides dont l'impact à long terme sur la santé des populations est sujet à débats et inquiétudes. Afin de mimer cette exposition chronique à bas bruit, les chercheurs ont traité des souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou de...) transgéniques, modèle de la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) d'Alzheimer avec un cocktail de composés antifongiques, à la dose réglementaire de 0.1 μg/L, présents dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) de boisson. Les résultats, publiés dans la revue Environmental Health Perspectives, montrent que l'exposition chronique aux fongicides, même à de très faibles doses, exacerbe les marqueurs de la maladie d'Alzheimer tels que les dépôts amyloïdes et l'inflammation (Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression : infection, brûlure,...).

L'emploi massif (Le mot massif peut être employé comme :) de pesticides entraîne une pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le contexte, selon le milieu considéré et selon ce que l'on peut entendre par malsain [1].) de tous les milieux (air, eaux, sols) et une contamination des denrées alimentaires par de multiples résidus. Il est difficile de déterminer les effets à long terme sur la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) humaine de l'exposition chronique à ces multiples résidus, c'est pourquoi il est important de mimer cette contamination silencieuse dans des modèles animaux. Le vaste choix de molécules présentes sur le marché allié à la multiplicité des combinaisons de résidus de pesticides peut vite compliquer la tâche. Cependant, une famille de composés antifongiques de la classe des anilinopyrimidines a particulièrement retenu l'attention des chercheurs étant donné la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de...) des résidus de cyprodinil, de mepanipyrim et de pyrimethanil retrouvés dans l'alimentation des français (Etude ANSES TDS2, 2011) et leur environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le...).

Pour répondre à la question de l'impact de ces résidus sur la pathologie (La pathologie, terme provenant du Grec ancien, est littéralement le discours, la rationalité (λογία logos) sur la souffrance (πάθος pathos), et désigne...) d'Alzheimer, les expériences ont consisté à mimer une exposition chimique à bas bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création...). Des souris transgéniques J20, un modèle de la maladie d'Alzheimer et de l'angiopathie amyloïde cérébrale, ont été traitées par un cocktail des 3 antifongiques (cyprodinil, mepanipyrim et pyriméthanil) chacun à la dose de 0.1 μg/L (correspondant à 0.5 nM) dans l'eau de boisson, pendant 9 mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.). La dose choisie est celle à ne pas dépasser dans l'eau potable (Une eau potable est une eau devant satisfaire à un certain nombre de caractéristiques la rendant propre à la consommation humaine.) (0.1 μg/L pour un pesticide (Un produit phytosanitaire est une substance émise dans une culture pour lutter contre des organismes nuisibles. C'est un terme générique qui rassemble les...) et 0.5 μg/L en cocktail, selon la réglementation européenne n°98/83/CE révisée le 08/11/2018).

Les souris traitées au cocktail de pesticides à faibles doses présentent une forte augmentation du nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) et de la taille des plaques amyloïdes dans le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de...), à la fois dans l'hippocampe et le cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.). Une aggravation des marqueurs de l'inflammation astrocytaire et microgliale a également été montrée, ainsi qu'un taux élevé de certaines interleukines dans le cerveau des animaux. Une étude dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de l'apparition des plaques amyloïdes à 3, 6 et 9 mois a été réalisée par imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par...) biphotonique. Les résultats montrent que les souris traitées aux pesticides ont une augmentation d'un facteur 18 du volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) des agrégats amyloïdes vasculaires dans le cortex superficiel entre 6 et 9 mois d'âge. Ces plaques vasculaires sont réminiscentes d'une angiopathie amyloïde cérébrale.

Pour conclure, ces données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) montrent que les composés antifongiques de la famille des anilinopyrimidines aggravent les marqueurs principaux de la maladie d'Alzheimer, même à très faibles doses. Ces résultats suggèrent un lien possible entre l'exposition chronique aux résidus de fongicides et une aggravation de l'angiopathie amyloïde cérébrale (AAC). La présence d'AAC autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres...) des vaisseaux sanguins conduit souvent à des hémorragies cérébrales, une comorbidité de la maladie d'Alzheimer.


© Pierre-André Lafon & Véronique Perrier.
Analyses des plaques amyloïdes dans le cortex superficiel des souris transgéniques J20, exposées à un cocktail de cyprodinil, mépanipyrim et pyriméthanil à 0.1 µg/L pendant 9 mois, par microscopie à 2 photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement interagissent, cette...).
(A) Souris contrôles traitées par le solvant seul DMSO, et (B) souris traitées par le cocktail de pesticides, imagerie réalisée sur le même animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de substances organiques. On...) à 3, 6 et 9 mois post-traitement. Le dextran-FITC marque les vaisseaux sanguins en vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la...) et les plaques amyloïdes sont marquées par le Methoxy-XO4, visualisé en rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.). Les flèches et pointes blanches indiquent la présence d'agrégats vasculaires, tandis que les ronds bleus indiquent les agrégats parenchymaux.
(C) Quantification du nombre des agrégats vasculaires à 3, 6 et 9 mois post-traitement chez les souris traitées par les fongicides (ligne rouge) et les souris contrôles traitées au DMSO (ligne bleue).
(D) Quantification du volume des agrégats vasculaires à 3, 6 et 9 mois post-traitement chez les souris traitées par les fongicides (ligne rouge) et les souris contrôles traitées au DMSO (ligne bleue). (Two-way ANOVA, * p ˂ 0.05, n=9). (images obtenues en collaboration équipe Dr. Jeanneteau, Plateforme IPAM, IGF, Montpellier).

Pour en savoir plus:
Fungicide Residues Exposure and β-amyloid Aggregation in a Mouse Model of Alzheimer's Disease.
Lafon PA, Wang Y, Arango-Lievano M, Torrent J, Salvador-Prince L, Mansuy M, Mestre-Francès N, Givalois L, Liu (Liu (chinois : 柳宿, pinyin : liǔ xiù) est une loge lunaire de l'astronomie chinoise. Son étoile référente (c'est-à-dire celle qui délimite la...) J, Mercader JV, Jeanneteau F, Desrumaux C, Perrier V.
Environ Health Perspect. 2020 Jan;128(1):17011. doi: 10.1289/EHP5550. Epub 2020 Jan 15.

Laboratoire:
Laboratoire MMDN (Université de Montpellier/Inserm/EPHE)
Place Eugène Bataillon.
34095 Montpellier Cedex 05.

Contact:
Véronique Perrier - Directrice de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par...) CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) - veronique.perrier at umontpellier.fr
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