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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Proposition de thése Profilage métabolique pour la mise en évidence de marqueurs d'exposition et d'effet aux produits pharmaceutiques chez la moule méditerranéenne

10 avril 2017

Proposition de thèse 2017/2020

 

Profilage métabolique pour la mise en évidence de marqueurs d’exposition et d’effet aux produits pharmaceutiques chez la moule méditerranéenne

 

Lieu de la thèse : UMR 5569 Hydrosciences, Faculté de pharmacie de Montpellier

 

Directrices de la thèse : Frédérique COURANT - frederique.courant@umontpellier.fr;

                                                 Elena GOMEZ – egomez@univ-montp2.fr

 

Financement : Agence Nationale de la Recherche, projet IMAP (2016 – 2020)

 

Début envisagé de la thèse : Septembre – Octobre 2017

 

Contexte et problématique : La présence de produits pharmaceutiques et d’hygiène corporelle (PPCP) dans l’environnement est connue depuis les années 70. Les progrès des techniques analytiques au cours des dix dernières années permettent aujourd’hui une quantification plus précise de ces molécules dans les eaux, les sols et le biote. Ces molécules peuvent être considérées comme pseudo-persistantes du fait de leur rejet continu et du caractère diffus de leur émission. Le littoral est également concerné par les rejets des résidus de médicaments à travers le développement d’émissaires en mer de station d’épuration des eaux usées et par les apports des bassins versants. Du fait des activités de pêche et de conchyliculture, le processus d’accumulation dans les organismes (notamment les coquillages filtreurs) confère à ces milieux un rôle stratégique en termes de santé humaine et introduit une source de vulnérabilité supplémentaire pour ces activités vis-à-vis de la qualité des milieux. Selon les molécules et les pays considérés, des concentrations allant du ng/L à quelques centaines de ng/L dans les eaux de surface, les eaux souterraines et les eaux marines ont été observées (Pal et al., 2010). Malgré les faibles concentrations observées, des inquiétudes concernant le risque d'effets écotoxicologiques de cette contamination ont été soulevées (Fent et al., 2006). Dans ce contexte, le développement d'approches pour étudier les effets à faibles concentrations d’exposition (en particulier dans le cas d'expositions multiples) reste un défi reconnu. Le profilage métabolique (ou métabolomique) semble une approche prometteuse pour répondre à ce challenge. Le métabolome se réfère en effet essentiellement i) aux métabolites endogènes, produits du métabolisme (de 50 à 1500 Da) appelé « endo-métabolome » et ii) aux xénobiotiques, substances chimiques exogènes retrouvées et parfois biotransformées dans un organisme, appelé « xéno-métabolome ». Ainsi, les empreintes métaboliques générées par spectrométrie de masse sur des organismes du milieu aquatique peuvent refléter l’exposition par la détection directe des composés parents et de leurs métabolites dans les organismes (étude du xéno-métabolome, marqueurs d’exposition) (Bonnefille et al., 2017) mais également leurs effets par l’étude des perturbations physiologiques induites sur l’organisme par cette exposition chimique (étude de l’endo-metabolome, marqueurs d’effets). Peu de données concernant les produits de biotransformation, les mécanismes d’action à faibles doses et d’autres effets possibles des composés pharmaceutiques sont actuellement disponibles dans la littérature. Cette thèse se propose de générer ces données pour 3 composés modèles. Elle se propose également d’investiguer les effets des trois substances en co-exposition (mécanisme d’action et autres effets possibles) en vue d’évaluer l’apport de l’approche métabolomique à cette problématique des effets de mélange.  

 

Objectif : Au cours de cette thèse, le potentiel de cette approche en sciences environnementales pour caractériser l’exposition aux produits pharmaceutiques (bioaccumulation, métabolisation) et les perturbations métaboliques induites chez un organisme aquatique modèle, la moule méditerranéenne (Mytilus Galloprovincialis) sera évalué. La faisabilité de cette approche à mettre en évidence des marqueurs d’exposition et/ou d’effet sera également évaluée.

 

Méthodologie et sous-objectifs : Le travail expérimental de cette thèse consistera d’abord en différentes expositions à des composés seuls, pour lesquelles trois substances pharmaceutiques caractérisées par différents mécanismes d'action (MoA) ont été sélectionnées en vue d’évaluer le potentiel de l'approche métabolomique i) à identifier les produits de biotransformation des molécules dans l’organisme, ii) mettre en évidence des perturbations spécifiques du MoA des molécules étudiées ainsi que d'autres effets non liés à ce mode d’action et iii) étudier la relation entre l'exposition à différentes doses du contaminant et les effets générés. Dans une deuxième phase de travail, la réponse métabolique des moules exposées au mélange des trois substances pharmaceutiques sera étudiée au cours du temps dans le but i) de caractériser la réponse provoquée par une exposition au mélange comparativement à celle suscitée par une exposition aux produits seuls et ii) d’étudier la régulation immédiate de l’organisme suite à une exposition et déterminer comment l'organisme réagit en cas d'exposition prolongée.

 

Références :

▪ Fent, K. et al., Aquat Toxicol 2006, 76, 122-159.

▪ Pal, A. et al., 2010 Science of The Total Environment 408, 6062 – 6069.

▪ Bonnefille, B. et al., Science of The Total Environment 2017, 583, 257-268.

 

Profil du candidat recherché : Compétences en chimie environnementale et/ou écotoxicologie et/ou avec une première expérience en spectrométrie de masse et métabolomique.

 

Pour candidater : CV, lettre de motivation et relevés de notes de master 1 et master 2. Des lettres de référence peuvent accompagner le dossier de candidature. 

 

Candidature jusqu’au 30 avril 2017

 

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Dr Frédérique Courant - Maître de Conférences HDR
Département Sciences de l'Environnement et Santé Publique - Faculté de Pharmacie
UMR Hydrosciences - Université de Montpellier
15, Av Charles Flahault
34093 Montpellier Cedex 05
Tel : 04 11 75 94 14
frederique.courant@umontpellie