Gardon. Illustration: Wikimedia Commons
Les populations de poissons déclinent dans de nombreuses voies navigables intérieures, en partie à cause de l'exposition à des polluants aquatiques tels que ceux rejetés par les stations d'épuration.
L'objectif du projet FISHMETABOLOME («Fishing for markers of effluent exposure using metabolomics») était de trouver un ensemble d'éléments biochimiques permettant d'identifier des marqueurs d'exposition et les effets des effluents d'eaux usées sur les poissons. En particulier, les chercheurs ont étudié les modifications des métabolites dans le plasma sanguin des poissons et identifié des métabolites de marqueur à utiliser pour surveiller l'exposition des poissons aux polluants toxiques.
Des gardons (Rutilus rutilus) à maturité sexuelle ont été exposés soit à une eau contaminée par des effluents de sites de traitement des eaux usées, soit à une eau propre de contrôle. Après 15 jours, les poissons ont été soumis à une anesthésie et leur plasma et leurs tissus ont été prélevés et analysés.
Les échantillons de plasma ont été extraits à l'aide de techniques développées dans le cadre du projet et le profil des échantillons a été établi par spectrométrie de masse. Des marqueurs chimiques et biochimiques pour l'exposition aux effluents ont été identifiés et comparés avec des spectres de masse issus de bases de données ou de standards purs.
Les résultats ont montré des différences claires entre les poissons de la population de contrôle et ceux exposés aux effluents au niveau des échantillons de plasma, de gonades, de reins et de foie. Ces résultats ont révélé des modifications significatives de la composition chimique des tissus des poissons exposés aux effluents.
Les polluants dont l'accumulation dans les tissus des poissons a été identifiée incluaient des perturbateurs endocriniens et un mélange composé de nombreux produits pharmaceutiques. Les analyses des métabolites ont montré des perturbations dans les voies empruntées par les éicosanoïdes, les stéroïdes, la sérotonine, l'acide biliaire, la carnitine et la sphingosine. Certaines de ces perturbations des métabolites pourraient être liées à la présence d'agresseurs chimiques dans les tissus des poissons.
Le projet FISHMETABOLOME a montré que des techniques de profilage chimique non ciblées sensibles peuvent être utilisées pour détecter des mélanges de polluants et la perturbation de voies métaboliques clés dans les tissus de poisson. L'exposition aux effluents a abouti à des perturbations de plusieurs voies de signalisation fondamentale chez les poissons, notamment le transport d'ions, les fonctions immunitaires et la reproduction.
Une diminution des androgènes et une augmentation des métabolites de sérotonine ont également été observées, indiquant des impacts potentiels sur le système reproductif et nerveux des poissons exposés. Par conséquent, l'approche non ciblée pourrait être extrêmement utile pour étudier les impacts sanitaires et les polluants trouvés dans les poissons exposés aux effluents d'eaux usées.
Le travail conduit par le projet FISHMETABOLOME peut fournir des outils et des techniques pour étudier l'impact d'un environnement pollué sur les organismes aquatiques. Il a montré que les poissons des eaux contaminées par les effluents sont hautement vulnérables à l'exposition à plusieurs produits pharmaceutiques, qui peuvent avoir un impact sur leur comportement, le système immunitaire et leur reproduction.
