Dissertationen zum Thema „Salmoniculture – Effets des pesticides“

Le Chili, deuxième pays d'élevage de saumons au monde, est celui qui utilise le plus d'antibiotiques et de pesticides, qui peuvent être nocifs pour l'environnement et l'homme. Ces composés ont tendance à être séquestrés par les particules en suspension, transportés par les courants et finalement déposés dans les sédiments, où ils sont finalement consommés par la communauté benthique. Des changements dans les communautés bactériennes, l'émergence de gènes de résistance et les impacts écologiques ont été décrits pour les antibiotiques et les pesticides, bien que la plupart se concentrent sur l'impact local de la salmoniculture. Le present travail vise à comprendre la dynamique et le devenir des antibiotiques dans le fjord de Puyuhaupi, à caractériser la partition des antibiotiques florfénicol et fluméquine par une approche expérimentale simulant les températures moyennes du fjord en hver et été. En outre, la présence des pesticides deltaméthrine et cyperméthrine dans les particules en suspension et les organismes benthiques filtrants (bivalves et éponges) dans le fjord de Puyuhuapi a été évaluée. Enfin, une expérience d’exposition des organismes vivants dans la colonne d'eau et dans les sédiments marins d'une zone sans activité aquacole (baie de Banyuls, France) a été réalisée pour évaluer si la présence d'antibiotiques et de pesticides affecte le processus de minéralisation de la matière organique, à travers des changements dans la respiration de la communauté et les composants reminéralisés. Nos résultats montrent de faibles concentrations de florfénicol (de trace à 23,1 ng L-1) et de fluméquine (niveau de trace) détectées après 180 et 360 jours (respectivement) depuis leur dernière médication à une distance comprise entre 2 et 23 km des sites d’aquaculture. Le modèle de fugacité utilisé dans notre zone d'étude, associé au modèle de décomposition, prévoit que la fluméquine peut rester dans les sédiments pendant plus de deux mois à des concentrations d'inhibition subminimales (sub-MIC). Cette situation peut favoriser la sélection bactérienne pour la résistance aux antibiotiques et, à terme, constituer un risque pour la santé humaine lié à la consommation de fruits de mer. Les valeurs des constantes de partage Kd et KOC, obtenues par des expériences en lots dans notre étude, suggèrent que la capacité d'adsorption de la fluméquine est deux fois supérieure à celle du florfénicol (Tableau 2, section 3.2), ce qui implique que la fluméquine a une plus grande tendance à être adsorbée et absorbée par les sédiments. D'un point de vue environnemental, le devenir de la fluméquine sera plus associé aux processus affectant les particules, comme leur transport et leur déposition sur le fond marin, alors que la concentration de florfénicol sera contrôlé par des processus hydrodynaques, comme la dilution et le transport par les courants. En conséquence, une fraction plus élevée de fluméquine pourrait être stockée dans les sédiments des zones côtières d'élevage de saumons. Les pesticides deltaméthrine et cyperméthrine ont été utilisés dans des bains de saumon pour contrôler les foyers d'infection de Caligus (Caligus rogercresseyi). De très faibles concentrations de deltaméthrine ont été détectées dans les particules en suspension (0,01 à 0,05 ng L-1), ce qui n'aurait aucun effet sur les organismes (NOEC, LC50 et EC50) ou au niveau écologique (NOEAEC). Cette occurrence peut traduire la remise en suspension des sédiments ou un apport externe provenant de zones adjacentes, dans lesquelles des sites d’aquaculture sont actifs. Bien que la cyperméthrine n'ait pas été utilisée dans le fjord de Puyuhuapi, de faibles concentrations ont été détectées dans les bivalves et les éponges (0,04 et 0,05 ng g-1, respectivement) avec des valeurs comparables à celles mesurées dans des saumons sauvage capturé pour la consommation humaine (0,04 ng g-1). [...]
Chile, as the second largest salmon farming country in the world, reports the highest use of antibiotics and pesticides, which can be harmful to both the environment and humans. These compounds tend to be sequestered by suspended particles, transported by currents and finally deposited in sediments, where they are later consumed by the benthic community. Changes in the bacterial community, emergence of resistance genes and impacts at the ecological level have been described for antibiotics and pesticides, although most focus on the local impact of salmon farming. This study sought to understand the dynamics and fate of antibiotics throughout the Puyuhaupi Fjord and to understand the partitioning behavior of the antibiotics florfenicol and flumequine through adsorption experiments that simulate the average temperature of the fjord. In addition, the occurrence of deltamethrin and cypermethrin in total suspended solids and filtering benthic organisms (bivalves and sponges) in the Puyuhuapi Fjord was evaluated. Finally, an experiment of respiration in the water column and marine sediments obtained in an area without aquaculture activity (Banyuls Bay, France) was developed to evaluate if the presence of antibiotics and pesticides can affect the degradation process of organic material, through changes in community respiration and remineralized components.Our results show low concentrations of florfenicol (from trace to 23.1 ng L-1) and flumequine (trace level) detected after 180 and 360 days (respectively) since their last medication at a distance between 2 and 23 km from the culture sites. The fugacity model used in our study area, together with the decay model, predicts that flumequine can remain in sediments for more than two months at sub-minimum inhibition concentrations (sub-MIC). This condition may promote bacterial selection for antibiotic resistance and eventually pose a risk to human health from the consumption of seafood products. The values of the partition constants Kd and KOC, obtained by bacth experiments, suggest that the adsorption capacity of flumequine is twice that of florfenicol (Table 2, section 3.2), implying that flumequine has a greater tendency to be adsorbed and absorbed by sediments. From an environmental point of view, our results may imply that the fate of flumequine will be related to processes affecting particles, suspension transport and seafloor deposition, whereas florfenicol concentration be controlled by hydrodynamic processes such as dilution and transport by currents. In turn, a higher fraction of flumequine may be stored in the sediments in coastal areas housing salmon farming centers.The pesticides deltamethrin and cypermethrin were incorporated through dips to control outbreaks of caligus (Caligus rogercresseyi) infection. Very low concentrations of deltamethrin were detected in total suspended solids (0.01 to 0.05 ng L-1), which value would not have an effect on organisms (NOEC, LC50 and EC50) or at the ecological level (NOEAEC), which may come from sediment resuspension or external input from adjacent areas with active salmon culture centers. Although cypermethrin was not used in Puyuhuapi Fjord, low concentrations were detected in bivalves and sponges (0.04 and 0.05 ng g-1, respectively), values comparable to wild salmon caught for human consumption (0.04 ng g-1). These results suggest an indirect exposure of the compound may be associated with external input from adjacent fjords or unreported treatments because cypermethrin can remain for more than two years in sediments with high organic material and low oxygen content. [...]
Chile, como segundo país con mayor producción en el cultivo de salmones a nivel mundial, reporta el mayor uso de antibióticos y pesticidas, lo que puede ser perjudicial tanto para el medioambiente como para el hombre. Estos compuestos tienden a ser secuestrados por las partículas suspendidas, transportados por las corrientes y, finalmente son depositadas en los sedimentos, donde eventualmente son consumidos por la comunidad bentónica. Cambios en la comunidad bacteriana, aparición de genes de resistencia e impactos a nivel ecológico han sido descritos para antibióticos y pesticidas, aunque la mayoría se enfocan en el impacto local de la actividad salmonera. Este estudio buscó entender la dinámica y el destino de los antibióticos en todo el fiordo Puyuhaupi y conocer el comportamiento particional de los antibióticos florfenicol y flumequina a través de experimentos de adsorción que simular la temperatura promedio de fiordo. Junto con esto se buscó evaluar la ocurrencia de deltametrina y cipermetrina en los sólidos totales suspendidos y los organismos bentónicos filtradores (bivalvos y esponjas) en el fiordo Puyuhuapi. Finalmente se desarrolló un experimento de respiración en columna de agua y sedimentos marinos obtenidos, una zona sin actividad acuícola (bahía Banyuls, Francia), para evaluar si la presencia de antibióticos y pesticidas pueden afectar el proceso de degradación del material orgánico, a través de cambios en respiración comunitaria y en las componentes remineralizadas.Nuestros resultados muestran bajas concentraciones florfenicol (desde traza a 23.1 ng L-1) y flumequina (nivel traza) detectados después de 180 y 360 días (respectivamente) desde su la última medicación a una distancia de entre 2 y 23 km de los centros de cultivo. El modelo de fugacidad utilizado en nuestra área de estudio, junto con el modelo de decaimiento, predicen que flumequina puede permanecer en los sedimentos más de dos meses a concentraciones de inhibición sub-Mínima (sub-MIC). Esta condición puedo promover la selección bacteriana por resistencia a los antibióticos y, eventualmente representar un riesgo para la salud humana por el consumo de productos marinos. Los valores de constantes de partición Kd y KOC, obtenidos experimentalmente en nuestro estudio, sugieren que la capacidad de adsorción de flumequina es dos veces mayor que la de florfenicol (Tabla 2, sección 3.2), lo que implica que flumequina tiene una mayor tendencia a ser adsorbido por los sedimentos. Desde el punto de vista ambiental, nuestros resultados pueden implicar que el destino de la flumequina estará más asociado a procesos como el transporte de partículas y la deposición en el fondo marino, mientras que el florfenicol debería estar másxxiiirelacionado con procesos acuáticos como la dispersión y el transporte por las corrientes, lo que sugiere que, eventualmente, una mayor fracción de flumequina puede quedar almacenada en los sedimentos en la zona con centros de cultivo de salmones.Los pesticidas deltametrina y cipermetrina se incorporaron a través de baños para controlar brotes de infección por caligus (Caligus rogercresseyi). Concentraciones muy bajas de deltametrina se detectaron en los sólidos totales suspendidos (0.01 a 0.05 ng L-1), cuyo valor no tendría un efecto sobre los organismos (NOEC, LC50 y EC50) o a nivel ecológico (NOEAEC), los que pueden provenir de la resuspensión de sedimentos o por aporte externo de áreas adyacentes con centros de cultivo activos. A pesar de no ser utilizada cipermetrina en fiordo Puyuhuapi, bajas concentraciones se detectaron en bivalvos y esponjas (0.04 y 0.05 ng g-1, respectivamente) valores comparables a salmones silvestres capturados para consumo humano (0.04 ng g-1)

On considère généralement les biofilms comme des indicateurs biologiques d'alerte, les organismes les composant ayant des temps de génération relativement courts et présentant une grande diversité de preferenda environnementaux et de sensibilité aux altérations anthropiques. Dans ces travaux, les effets de pesticides sur les biofilms de rivière ont été étudiés à différentes échelles de représentativité, allant de mélanges complexes à faible dose en utilisant des extraits d'échantillonneur passif POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler) à des molécules testées seules, en passant par des mélanges simples.L'exposition chronique et à faible dose aux extraits de POCIS a révélé des impacts au niveau de la croissance, de la structure (assemblages de diatomées) et du fonctionnement du biofilm en lien avec son exposition passée. De plus les expériences utilisant des molécules testées seules (pesticides et métabolites) et les mélanges simples ont permis de caractériser la toxicité relative des composés présents dans les extraits de POCIS en lien avec leur mode d'action et d'explorer la réponse de descripteurs encore peu utilisés en écotoxicologie comme la construction de Rapid Light Curves (RLCs).Ce travail confirme la pertinence de l'utilisation des extraits d'échantillonneurs passifs comme le POCIS pour mieux appréhender les effets des pesticides en mélanges sur le biofilm de rivière ainsi que l'intérêt des RLCs en tant que descripteur précoces d'exposition aux pesticides.

Les herbicides à base de glyphosate sont les pesticides les plus utilisés à travers le monde, leur utilisation s’intensifiant avec les cultures d’OGM conçues pour les tolérer. La revue de la littérature scientifique et des tests réalisés par les compagnies de pesticides montre que l’évaluation des effets sur la santé du Roundup et des OGM est insuffisante. Leurs effets à long terme n’avaient jamais été évalués jusqu’à ce que l’on fasse notre propre expérience. Dans cette étude, le Roundup et l’OGM (NK603) entrainaient une augmentation de l’incidence des tumeurs mammaires, et impactaient aussi les foies et les reins de rats à partir de faibles doses environnementales. Ces effets s’expliquent par la négligence des effets hormonaux et spécifiques aux sexes, mais aussi par la toxicité d’adjuvants qui sont considérés comme inertes dans les formulations de pesticides. Les adjuvants éthoxylés, 10. 000 fois plus toxiques que le glyphosate sur les cellules humaines, sont de bons candidats pour expliquer les effets toxiques du Roundup. Nous avons démontré que la toxicité des adjuvants était négligée d’une manière générale dans l’évaluation des effets des pesticides. Ces lacunes entrainent une sous-estimation de la dose journalière admissible du Roundup. Les toxines Bt, qui sont le deuxième principal type de pesticides associés aux OGM, s’avèrent toxiques sur les cellules humaines, contrairement à toutes les idées préconçues mais appliquées à la réglementation sans preuves scientifiques. Toutes ces études ont donné naissance à de vives polémiques qui ont permis de dévoiler la façon dont les conflits d’intérêts dans l’évaluation des effets secondaires peut entrainer des risques pour la santé
Glyphosate-based herbicides are the most used pesticides worldwide, their use is increasing with GM crops that are designed to tolerate their residues. A review of the scientific literature and of the tests carried out by pesticide companies showed that the health effects assessment of Roundup and GMOs is insufficient. Their long-term effects were never evaluated until we made our own experience. In this study, Roundup and a GMO (NK603) increased the mammary tumors incidence, and also impacted livers and kidneys of rats from low environmental doses. These effects are due to the neglecting of hormonal and sex-specific effects, and of the toxicity of adjuvants which are mistakenly considered inert in pesticide formulations. Ethoxylated adjuvants are 10. 000 times more toxic than glyphosate on human cells, and are thus good candidates to explain the chronic toxic effects of Roundup. We have demonstrated that the neglecting of adjuvants is a general feature of pesticide toxicology. These gaps lead to an under-estimation of the Acceptable Daily Intake of Roundup. Bt toxins are the second most common type of pesticide associated with GMOs. We evidenced their toxicity to human cells, by contrast to all preconceived ideas used in the regulations without scientific evidence of innocuity. All these studies have given rise to heated debates that have revealed how conflicts of interests in the assessment of side effects can lead to health risks

Les travaux effectues dans le cadre de cette these ont permis de caracteriser, chez le carassin dore (carassius auratus l. , cyprinidae), les effets toxiques de pesticides a differents niveaux d'organisation biologique (comportemental, neurophysiologique et biochimique). Les relations entre les impacts constates a ces differents niveaux ont egalement ete abordees. Six pesticides de differentes familles chimiques ont ete etudies : le carbofuran (insecticide), le prochloraze (fongicide), le nicosulfuron, le diuron, l'atrazine et la bentazone (herbicides). Les resultats montrent que : - des perturbations comportementales de diverses natures peuvent etre induites chez le carassin par de courtes expositions aux pesticides, a de faibles concentrations ; - les accelerations brusques de la nage constituent une reponse comportementale particulierement sensible a l'exposition aux pesticides ; - les pesticides etudies ne sont pas detectes par le poisson aux concentrations susceptibles d'etre presentes dans l'environnement aquatique. En revanche, certains d'entre eux (carbofuran, prochloraze) peuvent affecter l'olfaction en diminuant la perception de substances naturelles actives dans la communication chimique chez les poissons ; - parmi les pesticides abordes, le carbofuran represente le compose le plus toxique sur les activites comportementales et neurochimiques ; - a de fortes concentrations, le carbofuran affecte les catecholamines cerebrales (noradrenaline et dopamine) et le glucose plasmatique parallelement a l'activite comportementale. Cependant, une correlation entre les deux types d'impacts n'est guere apparue ; - il existe une correlation entre l'effet du carbofuran sur certaines des activites comportementales observees (locomotion

La photodégradation de l'imazapyr et de l'imazamox, deux herbicides de la famille des imidazolinones, a été étudiée en solution aqueuse sous rayonnement UV. Les résultats obtenus ont permis de proposer des schémas de dégradation de ces herbicides. Les cinétiques de dégradation des pesticides d'une part, d'apparition et de disparition des principaux photoproduits d'autre part, ont été suivies par chromatographie liquide couplée à un détecteur à barrettes de diodes (LC-DAD). Après une étape de pré-concentration sur phase solide (SPE), la caractérisation des photoproduits a été réalisée par chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse (LC-MS) et par spectrométrie de masse haute résolution (HRMS). Les pesticides sont stables à l'obscurité mais se dégradent sous irradiation selon une cinétique de premier ordre, l'imazamox étant deux fois plus stable que l'imazapyr. Ces pesticides conduisent en présence d'ions métalliques à des interactions de complexation fortes de type chélate. Une structure cristalline entre l'imazapyr et le cuivre [Cu(Himz)2(H2O)2] a été mise en évidence par diffraction X. Une étude chimiométrique a permis d'évaluer l'influence sur la dégradation de cations métalliques tels que le cuivre ou le calcium, d'anions associés tels que les ions nitrate ou chlorure, et du rapport molaire pesticide/ion métallique, ainsi que les éventuelles interactions entre ces paramètres. Les cinétiques de dégradation et d'apparition des pesticides et des principaux photoproduits sont ralenties en présence d'ions métalliques (Cu2+ > Ca2+). En effet, la complexation tend à stabiliser les molécules. Au contraire, la présence d'ions nitrate augmente la dégradation par suite de formation de radicaux hydroxyle sous irradiation UV

La phytotoxicite, la penetration racinaire, la degradation et la mobilite de sulfometuron methyle et metsulfuron methyle ont ete comparees dans les quatre sols naturels. La penetration racinaire est correlee significativement avec la phytotoxicite, et la mobilite augmente quand le ph du sol diminue, mais on n'a pas observe une relation significative entre la phytotoxicite et les proprietes du sol. Les etudes sur la phytotoxicite du metsulfuron methyle sont effectuees avec deux sols en modifiant leur ph, le ph du sol et la teneur en matiere organique pouvant affecter cette phytotoxicite negativement. L'influence du chlorsulfuron sur la biomasse et l'activite deshydrogenasique du sol a ete aussi evaluee. Les resultats ont montre que cet effet etait negligeable quand le chlorsulfuron est applique a la dose normale de 5 a. I. /ha

Objectifs : La thématique de recherche du service est l'étude de l'impact des facteurs environnementaux sur la fertilité des couples. Deux axes ont été développés : l'impact du tabac et celui des pesticides les plus utilisés dans la région, considérés comme facteurs confondants. Pour le travail de cette thèse nous avons pour objectif principal d'évaluer l'impact du tabagisme et de l'exposition aux pesticides sur la fertilité de couples grâce à l'analyse de questionnaires d'exposition, des paramètres d'AMP de couples infertiles, de dosages de nicotine (principal composé additif de la fumée de cigarette) et de cotinine (principal métabolite de la nicotine) dans les liquides folliculaires. Une étude expérimentale sur les rats exposés in utéro et pendant la phase de lactation au chlorpyrifos complètera ce travail. Matériel et Méthode : Suite à la réalisation de différentes études observationnelles, nous avons mis en place une étude comparative, descriptive, monocentrique et prospective de deux groupes de patients (couples Infertiles et Fertiles) au sein du service de Médecine et Biologie de la Reproduction, Cytogénétique et CECOS de Picardie du CHU d'Amiens. Les patients inclus ont répondu à un questionnaire d’exposition toxique. Il a également été mis en place une biothèque (sang, urines pour tous les couples, liquides folliculaires et plasmas séminaux pour les couples infertiles) afin de réaliser des dosages spécifiques de toxiques (nicotine, cotinine et pesticides). Une étude complémentaire a été réalisée chez des rats Wistar exposés en prénatal et pendant la phase de lactation au Chlorpyrifos. Résultats : L'ensemble des travaux réalisés nous a permis d'objectiver un tabagisme actif féminin significativement plus important dans notre population de femmes infertiles ainsi qu'un tabagisme passif aux différents stades de la vie significativement plus important chez les couples infertiles. Nous avons d'autre part mis en évidence une diminution des taux de fécondation en cas de tabagisme masculin et une altération de la qualité du développement embryonnaire précoce en cas de tabagisme féminin. Les dosages réalisés dans les liquides folliculaires ont retrouvé une meilleure corrélation des taux de cotinine par rapport aux taux de nicotine chez les fumeuses ainsi que la présence de cotinine dans les liquides folliculaires de femmes exposées passivement au tabac. Dans le cadre de l'analyse de l'exposition des couples aux pesticides, nous avons mis en évidence une corrélation entre la zone géographique hautement exposée aux pesticides des couples et le taux d'ovocytes en métaphase II présentant un cytoplasme granuleux. Chez ces couples, une augmentation des taux de FCS était également observée. Nous avons également constaté que les couples vivant près d'un champ de maïs (zone très exposée aux pesticides) sont plus nombreux dans le groupe des couples infertiles. En rapport avec l'exposition plus globale aux perturbateurs endocriniens, nous avons pu mettre en évidence une surexposition des patientes prises en charge en AMP comparée à la population générale sur l'ancienneté du type d'habitation et la réalisation de plus de six teintures de cheveux chez les femmes. La consommation régulière d'eau du robinet est apparue comme un facteur significatif caractérisant la population fertile. Enfin l'étude expérimentale sur l'exposition pré et postnatales chez les rats "Wistar" confirme l'impact du chlorpyrifos sur le développement fœtal et sur la structure des gonades à l'âge adulte. Conclusion : Le tabagisme et l'exposition aux pesticides sont deux éléments clés à prendre en compte dans la prise en charge de couples infertiles
Objectives : The main aim of our PhD subject was the evaluation of smoking and pesticides exposure impacts on infertile couples seeking for ART fertility. Secondary objectives were the investigation of smoking impact on infertile couples IVF parameters and to establish if there is any relation between nicotine (main cigarettes compund) and cotinine (main nicotine metabolite) state on follicular fluids of smoking and IVF parameters. Method : This work was based on different observational studies, after which we proposed a comparative, descriptive, monocentric and prospective study of two groups of our patient: fertile and infertile. For this, we included patients who responded to a toxical exposition questionnaire, with the set up of samples banking including blood, urine, hairs, follicular fluids and seminal plasma to test nicotine, cotinine and pesticides levels. Results : Our primary observations reported a clear relation between the impact of smoking impact on women infertility. We observed also an important passive contribution of smoking exposition on infertile couples. Our data showed a decrease of fertilization rate diminution from smoking men and lower quality of early embryo from smoking women. The anlysis of nicotine and cotinine levels in follicular fluids showed better correlation between cotinine with the impact of active and/or passive smoking than nicotine. About pesticides exposures, we observed significant higher infertile couples leaving near corn fields with clear correlation between high level of pesticides geographic zone exposition and centrally granulated metaphase II oocyte cytoplasm and more pregnancies losses in case of pregnancy. Concerning endocrine disruptor exposition, we showed a upper exposition of infertile compared to fertile couples on older life's place and on more than six women hair dye realisation. Regular tap water was associated with infertile couples rate. Conclusion : Smoking and pesticides exposure are two important parameters to be considered and investigated during infertile couples management

L’exposition aux résidus de pesticides par voie alimentaire rend le système digestif, premier organe en contact avec ces contaminants, particulièrement vulnérable. Partant de l’hypothèse que le contact in utero ou en période postnatale avec un pesticide, est un agent perturbateur de l’homéostasie corporelle au cours du développement, nous avons étudié différents paramètres au sein du tractus intestinal afin de déterminer si et de quelle manière la maturation et le fonctionnement du système digestif peuvent être altérés suite à un contact avec un pesticide. Cette étude a été réalisée sur modèle animal (rat) par exposition continue à de faibles doses de chlorpyriphos (CPF) pendant toute la durée de la gestation ainsi qu’au cours de la vie néonatale (périodes de développement et de maturation du système digestif). Les animaux ont été étudiés au sevrage (J21) et à 60 jours (J60). Une étude in vitro a été réalisée de façon complémentaire au sein d'un système digestif artificiel modélisant l’écosystème microbien intestinal humain (SHIME®). Nos résultats mettent en évidence que l’ingestion chronique à faible dose de chlorpyriphos lors du développement du raton provoque une dysbiose intestinale et une translocation bactérienne accrue vers les organes stériles. Ces paramètres soulignent des répercussions fonctionnelles chez l’individu exposé in utero et par la lactation notamment une perméabilité intestinale augmentée (altération de l’expression de certaines protéines de complexes jonctionnels) corrélée à des observations morphométriques tissulaires. L'altération du système digestif par le chlorpyriphos est importante chez un animal immature (J21) et persiste dans le temps (J60) même si ces effets sont de moindre importance. Ces effets délétères d’une exposition chronique même à faible dose de pesticide sur le système digestif peuvent laisser craindre des effets à plus long terme et/ou avec des répercussions sur d’autres fonctions physiologiques
Humans are exposed on a daily basis to pesticide residues that contaminate the environment and food products. Given that the digestive tract is the first organ to contact food, it is particularly vulnerable to the harmful effects of food contaminants. When exposure takes place during fetal and postnatal development, the impacts may be particularly harmful. We studied a variety of different parameters within the intestinal tract, in order to determine whether and how contact with a pesticide can alter the maturation and function of the digestive system. Animal models (rats) were continuously exposed to low doses of chlorpyrifos (CPF) during the entire gestational and neonatal periods (during which the digestive system develops and matures). The pup were studied at weaning (D21) and at 60 days of age (D60). In parallel, an in vitro study was carried out by using an artificial model of the human intestinal microbial ecosystem (the SHIME® device). Our data demonstrate that chronic ingestion of low-dose CPF during a pup's development is associated with intestinal dysbiosis and elevated bacterial translocation to sterile organs. Our results highlighted functional impairments in animals exposed to CPF in utero and during lactation, including increased intestinal permeability (as evidenced by the enhanced passage of FITC-dextran, and altered expression of tight junction proteins). Furthermore, these functional impairments were correlated with morphological changes in the intestinal tissues. The CPF-associated changes in the digestive system were more marked in immature animals (D21) but persisted (albeit at a lower intensity) over time (up to D60). Lastly, we hypothesize that the harmful effects of chronic, low-dose exposure to CPF may impact other physiological functions

L'etude de l'imposex chez nucella lapillus en bretagne occidentale permet de mettre en evidence une forte source de contamination par le tributyletain (tbt) au niveau de la zone portuaire brestoise. Cette pollution est exportee non seulement vers l'ensemble de la rade, mais egalement a l'exterieur de celle-ci, vers le nord. Certaines populations de n. Lapillus ont disparu de la rade de brest, consecutivement aux effets sterilisants du tbt. Cependant, un maintien est observe en de nombreuses localites, qui s'expliquerait par la presence du syndrome de dumpton: une defectuosite de l'expression du sexe male, d'origine genetique. Des analyses biochimiques portent sur les taux de tbt couples a ceux de lipides dans les tissus, sur le cytochrome p-450 et des activites enzymatiques associees, et sur les concentrations en steroides. Elles ne fournissent aucun renseignement sur les possibles etapes du mecanisme biologique de l'imposex

En 2000, la Directive Cadre sur l’Eau a exigé le retour au bon état chimique et écologique des cours d’eau. Elle a notamment classé 45 substances comme étant prioritaires pour cette évaluation (directive 2013/39/UE), dont en grande partie des pesticides. En effet, en raison de leur utilisation massive, on retrouve aujourd’hui ces contaminants dans tous les compartiments de l’environnement. Par ailleurs, au vu de sa capacité à intégrer les contaminations, le biofilm est considéré comme un excellent bioindicateur pour l’évaluation de la qualité de l’eau. Celui-ci est à la base de la chaine trophique dans les milieux aquatiques et se compose de microorganismes (microalgues, bactéries, champignons, etc…) enchâssés dans une matrice de substances polymériques extracellulaires (EPS).Cette thèse porte sur l’étude des mécanismes de transfert et de distribution des pesticides dans les biofilms en lien avec les effets toxiques associés. Ces travaux ont été réalisés avec une approche toxicocinétique par laquelle la bioaccumulation du diuron (un herbicide inhibiteur de la photosynthèse) a été suivie dans les différents compartiments du biofilm. Ce suivi a été réalisé sous plusieurs conditions abiotiques (vitesses de courant, températures et photopériodes) pour différentes durées d’exposition. En parallèle des descripteurs fonctionnels et structuraux ont été mesurés comme des activités photosynthétique (pour les communautés autotrophes) et enzymatiques (pour les communautés hétérotrophes), ainsi que la biomasse totale, la production de protéines et de polysaccharides.L’ensemble des expérimentations menées au cours de cette thèse a permis de décrire les mécanismes de sorption du diuron dans les biofilms, à savoir des processus d’absorption par les cellules et d’adsorption par la matrice EPS. Puis l’influence des différents paramètres environnementaux étudiés a pu être mise en avant. Ces travaux démontrent la pertinence de l’approche toxicocinétique-toxicodynamique pour l’étude de l’impact des pesticides sur les biofilms fluviaux
In 2000, the Water Framework Directive required the return of rivers to good chemical and ecological status. In particular, it has classified 45 substances as priority for this assessment (Directive 2013/39/EU), including a large proportion of pesticides. Indeed, due to their massive use, these contaminants are now found in all compartments of the environment. In addition, given its ability to integrate contamination, biofilm is considered an excellent bioindicator for water quality assessment. It is at the base of the trophic chain in aquatic environments and is composed of microorganisms (microalgae, bacteria, fungi, etc...) embedded in a matrix of extracellular polymeric substances (EPS).This thesis focused on the analysis of mechanisms of pesticide transfer and distribution in biofilms related to toxic impacts. This work was carried out using a toxicokinetic approach whereby the bioaccumulation of diuron (a photosynthesis inhibitor herbicide) was monitored in the different compartments of the biofilm. This assessment was carried out under several abiotic conditions (flow velocity, temperatures and photoperiods) under varying exposure durations. In parallel, functional and structural descriptors were measured as photosynthetic (for autotrophic communities) and enzymatic (for heterotrophic communities) activities, as well as biofilm biomass and protein and polysaccharide production.All the experiments performed during this thesis made it possible to highlight the sorption mechanisms of diuron in biofilm, i.e. absorption processes by cells and adsorption phenomenon within the EPS matrix. Then the influence of the different environmental parameters studied was emphasized. This work demonstrates the relevance of the toxicokinetic-toxicodynamic approach to the study of the impact of pesticides on fluvial biofilms

Le chlorpyriphos (CPF) est un pesticide inhibiteur de l'acétylcholinestérase (AChE). L'exposition au CPF est délétère pendant la période périnatale et à l'âge adulte. L'obésité maternelle et l'exposition aux pesticides peuvent programmer le métabolisme des enfants et favoriser l'obésité. Le premier modèle a évalué les effets de l'exposition au CPF pendant 6 semaines chez le rat adulte sur la fonction du diaphragme. Le deuxième a examiné les effets de l'exposition périgestationnelle des mères au CPF et / ou à un régime riche en graisses (HFD) pendant 4 mois avant la gestation jusqu'à la fin de la lactation. Les fonctions respiratoires et intestinales ont été étudiées chez des ratons de la descendance à J60. L'exposition des adultes au CPF augmentait la contractilité du diaphragme et sa fatigabilité, associée à une activité réduite de l'AChE, ainsi qu'à une perturbation de la régulation hormonale et de la composition en isoformes de la chaîne lourde de la myosine (MHC). L'exposition périgestationnelle augmentait l'indice d'apnée du sommeil, ainsi que la contractilité du diaphragme. Ceci peut être attribué à une transmission cholinergique prolongée, à une altération de libération/absorption du calcium du réticulum sarcoplasmique et à une expression accrue de l'ARNm des isoformes de la MHC. Cette exposition au CPF a augmenté la contractilité des muscles iléaux. Malgré l'absence d'exposition directe, l'exposition périgestationnelle au CPF et/ou au HFD programme les risques d'altération de la fonction respiratoire et intestinale chez les jeunes adultes. En outre, l'exposition au CPF chez l'adulte affecte la fonction physiologique du diaphragme
Chlorpyrifos (CPF) is an acetylcholinesterase (AChE)-inhibiting organophosphorus insecticide. CPF exposure is harmful during the perinatal period and adulthood. Such developmental perturbations are linked to disorders in adults. Maternal obesity associated to pesticides exposure can program children’s metabolism and promote obesity onset. The first model assessed the effects of CPF exposure for 6 weeks in adult rats on diaphragm function. The second examined the impacts of perigestational exposure of dams to CPF and/or high-fat diet (HFD) during 4 months before gestation till the end of the lactation. Respiratory and intestinal functions were studied in young adult pups at postnatal day 60. We showed that CPF exposure to adults increased diaphragm contractility and fatigability associated with lower AChE activity and altered hormonal regulation and myosin heavy chain (MHC) isoforms composition. Perigestational exposure to CPF and/or HFD increased the sleep apnea index and diaphragm contractility. These changes can be ascribed to prolonged cholinergic transmission, altered sarcoplasmic reticulum calcium release/uptake function, and elevated expression of MHC isoforms mRNA. Perigestational CPF exposure increased ileal muscles contractility through cholinergic and non-cholinergic mechanisms involving muscarinic m2 acetylcholine receptor and substance P. Exposure to CPF and/or HFD reduced ileal AChE activity. Despite the lack of direct exposure, perigestational exposure to CPF and/or HFD programs the risks for altered respiratory and intestinal functions in young adult offspring. Besides, CPF exposure in adults affects diaphragm physiological function

Le folpel est un fongicide très utilisé en viticulture qui a été détecté sous forme de particules en France dans l'air ambiant en zone rurale et urbaine. Cependant, le risque pour la santé des professionnels et/ou de la population générale exposée par voie respiratoire n'est pas connu. L'objectif de cette thèse a été d'évaluer l'importance de la voie respiratoire dans l'impact sanitaire potentiel du folpel chez l'homme. Ce travail a consisté à (1) déterminer les propriétés physicochimiques des particules issues d'une forme commerciale de folpel (Folpan 80WG®) ; (2) d'évaluer leurs effets biologiques au niveau des voies respiratoires in vitro sur cultures cellulaires et (3) in vivo, chez le rat par voie intratrachéale ; (4) d'étudier le passage systémique du folpel et de ses produits de dégradation à partir de la voie respiratoire. Nous rapportons que dans les conditions habituelles d'utilisation du Folpan 80WG®, une majorité des particules du folpel présente une taille inférieure à 5 µm et sont donc inhalables. In vitro, elles induisent une cytotoxicité rapide et génèrent un stress oxydant avec une peroxydation des lipides membranaires. In vivo, une hyperréactivité bronchique et une inflammation pulmonaire ont été mises en évidence. Une méthode de dosage a été développée et a permis de déterminer la toxicocinétique du folpel après une instillation intrattrachéale chez le rat. Cette méthode pourrait être utilisée dans la surveillance biologique des travailleurs. Les résultats rapportés dans cette thèse confirment l'importance de la voie respiratoire dans l'exposition au folpel aussi bien en terme de toxicité pulmonaire qu'en terme de voie de pénétration dans l'organisme
Folpet fungicide is widely used in vineyards. Slightly water-soluble, it is present under particle form in the environment. In France, it has been detected in the ambient air of rural and urban areas. However, health risk is unknown for vineyard workers and/or the general population exposed by inhalation. The objective of this thesis was to assess the importance of the respiratory tract in the probably health impact of folpet on human. This work aimed (1) to determine the physicochemical characteristics of particles coming from the use of a folpet commercial form (Folpan 80WG®) ; (2) to evaluate their biological effects on the respiratory tract in vitro using cells culture and (3) in vivo by intratracheal instillation to rats ; (4) to study the systemic passage of folpet and its degradation products from the respiratory tract. We reported that under typical conditions of Folpan 80WG® use, the majority of particles have a size below 5 µm and thus can be inhaled. In vitro, these particles induce a rapid cytotoxic effect and generate oxidative stress and membrane lipid peroxidation. In vivo, bronchial hyperresponsiveness and pulmonary inflammation were detected. An assay method was developed and allowed to determine the toxicokinetic of folpet after intratracheal instillation. This method could be used for the biological monitoring of workers exposed to folpet. The results reported in this thesis confirmed the importance of the respiratory tract in folpet exposure in term of pulmonary toxicity and way of penetration

Compte-tenu de l’importance des populations exposées, les effets à long terme des pesticides sont un enjeu de santé publique majeur. Leur étude pose néanmoins des problèmes méthodologiques complexes. Notre objectif était de contribuer à la connaissance des effets chroniques des pesticides sur le système nerveux central en explorant par une approche épidémiologique innovante le rôle des insecticides organophosphorés dans l’apparition de troubles cognitifs. Nous avons développé et utilisé deux outils de mesure de l’exposition (une matrice culture-exposition : PESTIMAT, et des algorithmes basés sur des études de terrain : PESTEXPO) afin d’estimer l’exposition à 34 insecticides organophosphorés utilisés en vigne, en considérant pour chaque individu l’ensemble des tâches viticoles exposant aux pesticides (préparation, application, nettoyage, réentrée) réalisées au cours de sa vie. Ces outils ont été appliqués dans le cadre du premier suivi (2001-2003) de la cohorte PHYTONER constituée en 1997 par l’inclusion de 925 affiliés à la Mutualité Sociale Agricole de Gironde. L’exposition aux organophosphorés définie par des index cumulés à l’aide de nos deux outils était associée à une baisse des performances cognitives, de manière plus marquée pour les tests explorant la mémoire de travail visuelle et la vitesse de traitement de l’information. Les niveaux de risque variaient en fonction des organophosphorés et étaient plus marqués pour le mévinphos. Cette thèse a confirmé le risque de troubles cognitifs chez les utilisateurs professionnels de pesticides et pose la question d’une évolution ultérieure vers une démence. Elle a également démontré la faisabilité et la pertinence d’une approche s’attachant à établir des scores d’exposition à des matières actives pesticides spécifiques pour en analyser les effets de santé
Given the number of exposed persons, long term effects of pesticides are a foremost Public Health concern. However their study raises complex methodological issues. Our objective was to contribute to the knowledge of the pesticide chronic effects on the central nervous system by exploring the role of organophosphate insecticides in occurence of cognitive disorders by an innovative epidemiological approach. Two exposure assessment tools were developed (a crop exposure matrix: PESTIMAT and algorithms based on field studies: PESTEXPO) to estimate the lifetime cumulated exposure to 34 organophosphate insecticides used in vineyards, taking into account pesticide exposure during tasks (mixing, spraying, cleaning, re-entry) performed by wine-growers. These tools were used in the framework of the first follow-up (2001-2003) of the PHYTONER cohort, initiated in 1997 by the enrollment of 925 workers affiliated to the farmer health insurance system in Gironde, France. Cumulative organophosphate exposure defined by an index using the two tools was associated with poor cognitive performances, particularly for tests exploring the visual working memory and the processing speed. Risk level varied depending on the organophosphate, and was more pronounced for mevinphos. This thesis supports the hypothesis that cognitive impairment may be associated with pesticide occupational use and raises the question of a further evolution towards dementia. It also demonstrated the feasibility and the relevance of an approach based on chemical specific exposure scores to analyze health effects

Les effets de pesticides sur les communautés algales et bactériennes d'un cours d'eau ont été appréciés en couplant des approches in situ menée au cours de deux années, à des approches expérimentales en microcosmes, réalisées avec le diuron et le glyphosate (10 microg l-1). La prédominance des herbicides affecte la biomasse et la diversité algale et induit une sélection prononcée dans la rivière où quatre genres majoritaires sont recensés. La sensibilité des communautés à un même pesticide varie suivant leur état physiologique et leur composition taxonomique. L'impact des herbicides sur le compartiment bactérien au niveau quantitatif (sur la densité, la production hétérotrophe et l'activité respiratoire) et qualitatif (diversité génétique), est majoritairement induit par des effets indirects. Il est plus perceptible dans les dispositif expérimentaux où les bactéries ne peuvent bénéficier d'apports organiques allochtones et sont fortement tributaires de la production algale
Chapitre C : Evolution des communautés microbiennes dans un cours d'eau soumis à l'apport régulier de pesticides (Jauron, Puy-de-Dôme). Comparaison au cours de 2 années successives (2003 et 2004)

L’objectif était d’étudier l’impact de pesticides sur les communautés naturelles de phytoplancton côtier et sur le naissain d’huître creuse, en microcosmes in situ. Les communautés microbiennes ont été exposées in situ à 6 pesticides (4 herbicides, 1 insecticide et 1 fongicide à 0. 1, 1, 10 et 100 μg/L de substance active. Le contenu des microcosmes a été analysé par 3 méthodes: (i) la « Temporal Temperature Gradient gel Electrophoresis » (TTGE), permettant d’obtenir les empreintes génétiques des communautés procaryotes et eucaryotes (ii) la cytométrie en flux, qui permet de discriminer certaines populations photosynthétiques (iii) la Chromatographie Liquide Haute Pression (HPLC), permettant d’obtenir les empreintes pigmentaires des communautés photosynthétiques. Parmi les 6 formulations testées à 0. 1 μg/L, aucun effet n’est détecté. Par contre, 4 formulations peuvent représenter un danger pour les communautés microbiennes à partir de 1 μg/L : les herbicides Basamaïs, Roundup, Frontier et l’insecticide Dursban 4. Le Basamaïs et le fongicide Opus ont été testés sur le naissain d’huître creuse lors dl expérimentation in situ. Un effet synergique des pesticides est obtenu en mélange à 10 μg/L : la croissance du naissain est réduite de moitié, alors qu’elle n’est pas affectée par les pesticides seuls à 10 μg/L. Ce travail illustre les dangers potentiels représentés par certains pesticides en milieu côtier, surtout par le Roundup dont les effets apparaissent aux concentrations environnementales. Les résultats obtenus sur le naissain posent la question des interactions entre molécules et de la pertinence des seuils de toxicité réglementaires pour les substances seules
The goal of this work was the study of pesticide effects on natural communities of coastal phytoplankton and on oyster spat, using in situ microcosms. Microbial communities were exposed in situ to 6 pesticides (4 herbicides, 1 insecticide and 1 fongicide) at 4 concentrations (0. 1, 1, 10 and 100 μg/L of active substance). The microcosm content was analysed using 3 methods: (i) Temporal Temperature Gradient gel Flectrophoresis (TTGE) provides prokaryote and eukaryote community genetic fingerprints; (ii) flow cytometry allows the discrimination of photosynthetic populations; iii) High Pressure Liquid Chromatography (HPLC) provides pigment fingerprints of thephotosynthetic communities. No effect was detected when communities were exposed to 0. 1 μg/L of each 6 pesticides. However, the 3 herbicides Basamaïs, Roundup Frontier, and the insecticide Dursban 4 are likely to represent a danger for microbial communities froml μg/L. Young oyster spat was exposed in situ to Basamaïs and to the fongicide Opus. The results show a synergistic effect of the mixture at 10 μg/L on spat growth, with treated spat growth being half the control value. No effects were detected when both pesticides were tested separately at 10 μg/L. This work shows that some pesticides can generate possible adverse effects in coastal areas. Roundup effects must be pointed out as they were detected at environmentally realistic concentrations. The results observed using oyster spat raise the issue of interactions between chemicals in the natural environment. Therefore, the relevance of reglementary toxicity thresholds, that do not include such possible substance interactions, should be re-examined

La Maladie de Parkinson (MP) est la deuxième pathologie en terme de fréquence : sa prévalence en Europe a été estimée à 1,8% de la population âgée de plus de 65 ans. La MP est une pathologie neurodégénérative spécifique des neurones dopaminergiques de la substance noire pars compacta associée à la présence d'inclusions intracellulaires, appelées corps de Lewy, dans les neurones survivants dont l'alpha-synucleine était le principal composant. Le déficit en dopamine est à l'origine des signes moteurs cardinaux de la maladie. Mais les progrès réalisés en neuropathologie ont affirmés la présence d'une atteinte extra-nigrale dans la MP. Le système nerveux entérique (SNE) a reçu une attention toute particulière et ce pour plusieurs raisons : (i) il a une organisation anatomique et fonctionnelle qui est proche du SNC (ii) il peut être une des premières structures atteinte par le processus pathologique (iii) enfin, son atteinte serait responsable des troubles digestifs. Il est proposé que la MP résulterait d'une conjonction de facteurs génétiques et environnementaux. Parmi ces toxiques environnementaux, la roténone a fait l'objet d'une attention toute particulière : si ce pesticide largement utilisé est impliqué dans le développement de la MP, il l'est très probablement par inhalation et ou ingestion. Au cours de ce travail de thèse, je me suis donc intéressée aux effets de la roténone sur le SNE, à la fois in vitro, en utilisant un modèle de culture primaire de rat mis en place dans notre laboratoire et in vivo en utilisant un modèle animal d'intoxication orale à la roténone
Parkinson’s disease (PD) is the second disease in term of frequency: its prevalence is estimated to be 1,8% of the population aged over 65. PD is a specific neurodegenerative pathology targeting the dopaminergic neurons of the substantia nigra pars compacta and associated with the presence of intracellular proteins aggregates, termed Lewy bodies in the remaining surviving neurons. Remarquably alpha-synuclein, a protein involved in familial forms of PD, has been described to be the main component of Lewy bodies. The lack of dopamine is mainly responsible of the motors symptoms, nonetheless recent studies showed the possibility of an extra-nigral injury. Recently the enteric nervous system (ENS) has received a particular interest for different reasons: (i) it has a functional and anatomical organisation similar to the CNS, (ii) it is involved in the pathological process before the CNS, (iii) it is responsible of digestive disorders. It has been proposed that PD results from a combination of genetic and environmental factors. Among those environmental toxins, rotenone has been proposed to play a central role in the pathophysiological process. It may be able to penetrate the organism either by respiratory and digestive tract. During my thesis my work has been focused the effects of rotenone on the ENS both in vitro using a rat primary culture and in vivo using an oral intoxication animal model

Cette thèse porte sur le devenir environnemental des pesticides, et plus particulièrement dans l’atmosphère. Nous nous sommes intéressés à leur distribution entre les différentes phases de l’atmosphère et à leur photolyse dans l’environnement. La distribution des pesticides entre les phases aqueuse et gazeuse de l’atmosphère dépend de leur constante de Henry tandis que leur distribution entre les phases gazeuse et particulaires de l’atmosphère dépend de leur pression de vapeur. Les constantes de Henry de deux herbicides largement utilisés, à savoir l’EPTC et la trifluraline, ont été déterminées en fonction de la température (278 – 293 K) à l’aide d’un dispositif basé sur un équilibre dynamique. Les résultats obtenus constituent la première détermination expérimentale de la dépendance en température de la constante de Henry dans le cas de la trifluraline et la seconde dans le cas de l’EPTC. Les mesures effectuées entre 278 et 293 K ont permis de déterminer les relations de Van’t Hoff pour les constantes de Henry de ces deux composés, ainsi que les enthalpies de solvatation correspondantes. Nos données obtenues à 283 K ont permis en outre de calculer que seulement 0. 3 % de l’EPTC, 0. 8 % de la trifluraline, présents en phase gazeuse seront dissous dans les gouttelettes d’eau des nuages, ce qui est insuffisant pour constituer un puits significatif pour ces herbicides. Ainsi, l’EPTC et la trifluraline seront presque exclusivement présents en phase gazeuse où leur dégradation aura lieu par voie photochimique [. . . ]
This thesis focuses on the environmental fate of pesticides, particularly in the atmosphere. We are interested on their partitioning between the different phases of the atmosphere and their photolysis in the environment. The partitioning between aqueous and gaseous phases in the atmosphere depends on the Henry’s law constant (H) while the partitioning between atmospheric particulate and gaseous phases is related to their vapor pressure. Henry’s law constants of two widely used herbicides, namely EPTC and trifluralin, were determined as a function of temperature (278 – 293 K) using a device based on a dynamic air/water equilibrium. The obtained results are the first experimental temperature dependence of H for trifluralin and the second one for EPTC. The measurements performed between 278 and 293 K have been used to determine the Van't Hoff expressions of H for both compounds and the corresponding enthalpies of solvation. Our data obtained at 283 K have also helped to calculate that only 0. 3% of gaseous EPTC and 0. 8% of gaseous trifluralin could be scavenged by clouds droplets, which can be considered as negligible. Thus, EPTC and trifluralin are almost exclusively present in the gas phase where degradation takes place through photochemical reactions [. . . ]

Les expositions professionnelles agricoles, et notamment l’exposition aux pesticides, ont été associées à divers effets négatifs, sur la fertilité, le déroulement de la grossesse et le développement de l’enfant. Peu d’études se sont intéressées à des activités agricoles spécifiques excepté le travail sous serre et la floriculture et aucune n’a été à ce jour conduite en France. (1) L’interrogation de plus de 800 femmes, incluses dans la cohorte AGRIculture & CANcer (AGRICAN) et ayant eu une grossesse depuis l’inclusion (2005), grâce à 2 questionnaires rétrospectifs a montré un allongement du délai nécessaire à concevoir en lien avec l’emploi sur une exploitation agricole, le travail de nuit ou l’exposition à des vibrations. Des augmentations de risque d’avortements spontanés et de malformations ont également été observées mais restent à confirmer. (2) Le développement d’une méthode d’analyse multi-résidus a permis de mesurer 25 pesticides différents parmi 116 recherchés dans les urines de femmes travaillant sur des exploitations de poly-culture élevage. Les herbicides étaient les plus fréquemment détectés, notamment en lien avec la présence de maïs sur l’exploitation ou de tâches réalisées au contact des animaux d’élevage. Le glyphosate ou son métabolite AMPA étaient retrouvés dans 85% des échantillons.Un projet de recherche poursuivra les travaux engagés en s’intéressant au développement cognitif des enfants nés depuis 2005
Agricultural exposures, including pesticide exposure, have been associated with several negative effects on fertility, pregnancy and child development. Few studies focused on specific agricultural activity excepted floriculture and working in greenhouse and none was conducted in France. (1) More than 800 women, enroled in the AGRIculture & CANcer (AGRICAN) cohort and who reported a pregnancy since enrolment (2005) agreed to fill in 2 questionnaires. An increase of time to pregnancy was observed for women who worked on a farm, for those exposed to night work and to vibrations. Increased risks of spontaneous abortions or abnormalities were also observed in relation to agricultural work but these results need to be confirmed. (2) Multi-residue analytical method was developed and applied to women of childbearing age, working in crop-livestock farms. Twenty-five pesticides or metabolites were detected among 116 measured in urine samples. Herbicides were the most frequently detected, especially when women worked on corn-crop farms or were involved in breeding tasks. Glyphosate or its metabolite AMPA were detected in 85% of urine samples.Future project will allow us to investigate cognitive development of children born since 2005

L’utilisation des pesticides peut être à l’origine de graves nuisances pour la santé humaine,comme l’ont montré les études en milieu professionnel agricole.L’objectif de cette thèse était d’étudier les manifestations, principalement respiratoires etsurvenant à court terme, dans la population générale exposée aux pesticides utilisés enagriculture.Les résultats de deux études épidémiologiques, Phytoriv, menée en Gironde et Phytoniger, plusexploratoire, sont présentés, toutes deux menées au sein de population d’adultes et d’enfantsvivant en milieu rural.L’étude Phytoriv a mis en évidence la présence de concentrations faibles mais plus élevées depesticides dans l’air ambiant à proximité de zones viticoles traitées et a permis de recueillir surune période de une à trois semaines les symptômes ressentis par les riverains de manièrejournalière. L’absence d’effet majeur de l’exposition sur la santé respiratoire chez les riverainsobservée dans cette étude demande à être confirmée, en améliorant notamment l’estimationtemporelle et spatiale de l’exposition.L’étude Phytoniger a permis de démontrer la faisabilité d’une étude de santé environnementaledans un pays en développement. L’utilisation de pesticides non autorisés et potentiellementdangereux, pour des usages agricoles mais également domestiques, est importante au Niger etpose la question de leur impact sur la santé des populations. Certains symptômes respiratoiresétaient plus fréquemment observés en zone agricole humide, où les usages de pesticides, maiségalement les feux de démoustication, sont plus importants qu’en zone sahélienne agropastorale.Enfin, dans les deux études Phytoriv et Phytoniger, des risques plus élevés de symptômesrespiratoires étaient observés, notamment chez les enfants, en lien avec l’utilisation domestiquede pesticides.A l’avenir, une caractérisation plus précise des sources, niveaux et déterminants d’exposition dela population générale permettrait d’améliorer les connaissances sur le lien avec la survenue desymptômes et pathologies respiratoires et d’identifier les axes d’intervention les plus pertinents
Pesticides are widely used in agriculture worldwide. However, it is now recognised thatoccupational pesticide exposure, especially in agriculture, can pose serious health concerns. Weaimed to study short term respiratory symptoms in general populations exposed to pesticidesused in agriculture.Here we present results of two epidemiological studies, Phytoriv, performed in Bordeaux area,France, and Phytoniger, performed in a Sahelian African country, both among rural adult andchildren populations.Higher pesticide levels in ambient air were observed in the surrounding of vineyards in Phytoriv.However, no major effect was observed on resident’s respiratory health. This need to beconfirmed by studies with improved temporal and spatial exposure assessment.Phytoniger allowed us to show the feasibility of environmental health studies in a developingcountry. Unauthorized and hazardous pesticides are widely used in Niger, for agricultural as wellas for residential purposes, and concerns are growing on their potential health effects. Some ofthe short term respiratory symptoms were more frequent in the agricultural wetland area,compared to the Sahelian agro-pastoral area. Pesticides are more susceptible to be used in thefirst area, but it is also more subject to mosquito control fires.Finally in both surveys, higher risks of respiratory symptoms have been observed for peopleliving in houses treated with indoor pesticides, and especially in children.All these results warrants further studies to improve assessment of sources, exposure levels anddeterminants of pesticide exposure in the general population, in order to improve knowledge onits respiratory and short term health effects. Thus, relevant public health interventions could beperformed

L'utilisation du développement précoce de l'oursin nous a permis de mettre en évidence des dysfonctionnements spécifiques du cycle cellulaire et du développement précoce. Nous montrons que le roundup provoque un délai dans l'apparition du premier clivage mitotique ; il retarde l'activation du complexe régulateur de l'entrée en phase M, le complexe CDK/cycline B. La cible moléculaire initiale du roundup est l'activité de synthèse d'ADN. Le mécanisme de surveillance de la transition G2M détecte l'anomalie et provoque le retard du cycle cellulaire. Parallèlement, nous avons mis en évidence que le roundup provoque des dysfonctionnements du développement embryonnaire précoce en affectant le mécanisme de transcription. Les deux effets décrits en présence de roundup sont asociés à des pathologies et leur existence pose problème en terme de santé humaine

L'impact des pesticides sur la microflore du sol a été envisage par l'étude de l'effet d'un pesticide, le DNOC, pris comme polluant modèle. Nous avons tout d'abord considéré l'influence du DNOC sur la croissance de souches pures de micro-organismes choisies dans trois groupes microbiens. Deux d'entre eux ont une définition taxonomique, les rhizobium et les pseudomonas alors que le 3e a une définition fonctionnelle ; il s'agit des micro-organismes dégradant le 2,4-d. Cette approche a permis de mettre en évidence la sensibilité de micro-organismes sensibles tels que les rhizobium ou la résistance des pseudomonas au dnoc. Elle a également révélé une grande diversité de réponses des souches dégradant le 2,4-d suggérant que dans le sol la communauté dégradante est susceptible d'être exposée à des modifications importantes de composition dont les conséquences fonctionnelles sont probablement loin d'être négligeables. Cependant, cette approche trop simplificatrice ne reflète pas ce qui se passe réellement dans le sol ou des mécanismes de protection physico-chimiques et biologiques tendent probablement à limiter l'impact réel des polluants. C'est pourquoi, dans la seconde partie, nous avons étudié l'impact du DNOC sur la structure de deux sous-ensembles de la communauté bactérienne du sol, les bactéries cultivables sur milieu non sélectif et sur milieu dans lequel le 2,4-d constitue la principale source de carbone et d'énergie. Il ressort clairement de cette étude que le DNOC a des effets déstructurant qui se manifestent sur les deux groupes microbiens considérés. Il apparait nettement que le DNOC, à la dose la plus élevée (c = 50 mg kg-1) contribue à la diminution du nombre d'espèces de la microflore totale cultivable et de la microflore se développant sur milieu 2,4-d avec sélection d'une microflore gram-. L'effet du DNOC a ensuite été étudié au travers de ces conséquences sur la diversité métabolique de l'ensemble des bactéries cultivables et sur l'efficacité fonctionnelle des bactéries dégradant le 2,4-d. Nous avons montré que la présence dans le sol du dnoc était susceptible de modifier la signature métabolique d'une communauté microbienne au travers d'un profil d'utilisation de différents substrats carbones. Ces modifications sont suffisamment marquantes pour être considérées comme de possibles indicateurs de l'impact écotoxicologique de composés chimiques toxiques. Les changements fonctionnels liés à la présence d'un biocide dans le sol ont été appréciés par l'action qu'il exerce sur le déroulement d'une fonction particulière, la dégradation du 2,4-d en considérant comme entités fonctionnelles des microéchantillons de sol. Un traitement au DNOC s'avère pénalisant même à faible dose ou une plus grande progressivité de l'effet est observé. Ce travail démontre que certaines agressions chimiques telles que celles qui résultent de la présence du DNOC provoquent au sein de la microflore du sol des réajustements spécifiques et des adaptations fonctionnelles relativement prononcées
The impact of herbicides on the soil microflora was studied through the effect of a model molecule : the DNOC. We first considered the influence of the DNOC on the growth of pure strains of microorganisms selected in 3 microbial groups. Two of the three were defined by their taxonomic position (Rhizobia and Pseudomonas), the third by its functional ability to degrade 2. 4-D. This approach showed that Rhizobia were sensitive, pseudomonas were resistant and 2. 4-D degraders had very different responses to DNOC. This suggests that, in the soil, 2. 4-D degraders may be exposed to important modifications in their diversity with functional consequences. But, this approach cannot reflect what really happens in the soil where physico-chemical and biological protections probably limit the impact of pollutants. That is the reason why, in a second time, we studied the DNOC impact on the structure of two subsets of the soil microbial community : bacteria growing on a non-selective medium and on a medium with 2. 4-D as the main carbon and energy source. We can clearly see that DNOC has destructurating effects on both groups : a diminution of the number of species and a selection of gram negative bacteria. The only difference is in the velocity of the answer which occurs as soon as 7 days for the "total population" and 14 days for the "2. 4-D degraders". Moreover, diversity indices calculated on both morphologic and genetic criteria vary similarly for both populations. We showed a long term based but irreversible convergence of the evolution of control and treated soil samples towards a diminution of the number of microbial species. The DNOC effect ont the metabolic diversity of the total population and on 2. 4-D degraders was then studied. We studied showed that DNOC presence in the soil could modify the metabolic signature of a microbial community defined by the ability to degrade different substrates. The effect is such, that we could consider it as a possible indicator of the ecotoxicological impact of toxic molecules. Functional changes due to the presence of a biocidaal molecule were investigated through its effect on the 2. 4-D degradation in micro-samples. DNOC inhibits the degradation even at low doses where a stepwise effect is observed. This work demonstrates that the soil microbial population reacts to the presence of a chemical pollutant such as the DNOC by a functional and specific adaptation

Les pesticides organochlorés (OC) constituent une véritable source d’inquiétude en santé humaine, du fait de leur persistance dans l’environnement, de leur bio-accumulation et leurs effets potentiellement cancérogènes. L’objectif de ces travaux a été de caractériser les impacts toxicologiques de ces molécules sur keratinocytes humains. Nos travaux ont d’abord montré que les OC activent des voies-clé de la transduction du signal : les cascades MAP kinases ERK ½ et JNK impliquées dans la survie, le stress et la mort cellulaires. En outre, les OC génèrent des espèces oxygénées réactives (ROS) qui jouent un rôle critique dans la phosphorylation prolongée d’ERK ½ au niveau nucléaire. Cette dernière mène à une inhibition de la prolifération cellulaire. La génération de ROS par l’endosulfan cause également des dommages à l’ADN dans les kératinocytes, et cet OC inhibe l’apoptose via un mécanisme ROS-indépendant. Par ailleurs, les effets de l’endosulfan sur la différenciation ont été étudiés par une approche transcriptomique : nous mettons en évidence des perturbations au niveau des gènes impliqués dans l’adhésion cellulaire et l’organisation du cytosquelette (actine, tubuline, kératines 1&4, involucrine), la prolifération et la mort (cycline B, TRAIL), ainsi que la signalisation cellulaires (MKP3, JNK2), suggérant une inhibition des voies de différenciation des keratinocytes. Ces travaux démontrent que l’endosulfan est mutagène et est responsable d’une perturbation de la régulation des voies MAP Kinases, et par conséquent de l’homéostasie épidermique. Cette altération peut empêcher l’élimination des cellules endommagées et ainsi contribuer aux processus de cancérogénèse
Organochlorine pesticides (OC) constitute a major health concern because of their prolonged persistence in the environment, bioaccumulation through the food chain, and potential carcinogen effects in humans. The aim of the current study was to investigate the toxicological effects of OCs on human keratinocytes. First, our works showed that OC induced the ERK ½ and JNK signalling pathways implied in cellular survival, stress and death. Moreover, OC induced the production of reactive oxygen species (ROS), which played a critical role in the sustained ERK ½ phosphorylation in the nucleus. Under sustained ERK ½ activation, cell growth was decreased and we observed a reduction of cyclins A, B1 and D expression. This study demonstrates that the ROS generation by endosulfan is implied in the production of DNA strand breaks in HaCaT cells, and that this compound inhibits apoptosis via a ROS-independent mechanism. Furthermore, the impacts of endosulfan on epidermal differentiation processes were studied through a transcriptomic approach. The results showed transcriptional perturbations of genes proliferation and death (cyclin B1, TRAIL), as well as in signalling transduction pathways (MKP3, JNK2). They support that endosulfan is mutagenic and is responsible of perturbations of the MAP kinases pathways regulation, and consequently epidermal homeostasis. These alterations could contribute to mutant cell survival and therefore have possible carcinogenic effects

Nous avons pu montrer, au laboratoire, que les lignées isofemelles permettent de maintenir la variabilité génétique présente dans les populations naturelles, et ceci sur de nombreuses générations. A l'aide des lignées isofemelles, nous avons montré que D. Simulans est deux fois moins variable génétiquement que D. Melanogaster dans sa réponse au parasitoïde l. Boulardi. D. Melanogaster pourrait donc mieux s'adapter aux changements survenant chez son parasitoïde. D'autre part, il ressort qu'un même génome hôte (D. Melanogaster) ne peut s'adapter simultanément à 3 espèces de parasitoïdes (l. Boulardi, l. Heterotoma et p. Vindemmiae). Ce qui souligne l'importance, dans un cadre de lutte biologique, du nombre d'espèces auxiliaires à utiliser ainsi que de leur choix. L'étude des populations naturelles de drosophiles et de parasitoïdes montre qu'elles n'ont pas développé de résistance au chlorpyriphos-ethyl bien qu'elles possèdent la variabilité génétique nécessaire a cette acquisition. Le parasitoïde se révèle deux fois plus sensible à cet insecticide que son hôte. La sélection d'une souche de d. Melanogaster pour sa résistance a permis de mettre en évidence le rôle des oxydases à fonctions multiples et de l'acetylcholinestérase. L'acquisition de cette résistance semble s'accompagner d'effets sur le génome, notamment au niveau de l'élément transposable hobo. L'action sublétale de l'insecticide sur l'hôte est à l'origine d'une augmentation de son infestation par un ralentissement de son développement larvaire et d'une augmentation du taux de succès parasitaire. Une synergie existe entre parasitoïdes et insecticide sur la mortalité de l'hôte. L'action sublétale de l'insecticide sur le parasitoïde réduit sa longévité et augmente l'encapsulation de ses œufs. Lorsque la drosophile a développé une résistance importante a l'insecticide, elle est également devenue moins favorable au développement du parasitoïde. L'acquisition de la résistance à l'insecticide peut donc également s'accompagner d'une résistance au parasitoïde qui se traduit par une diminution du succès parasitaire.

De plus en plus de substances chimiques sont produites dans le monde et une grande partie d'entre elles entrent dans la composition des produits phytosanitaires. La France en est le premier consommateur européen et le troisième au niveau mondial. L'objectif de nos recherches est de comprendre le devenir et les effets de ces molécules dans l'environnement, notamment agricole, grâce à l'utilisation d'un invertébré bioindicateur, l'escargot Helix aspersa. Nous avons choisi de caractériser l'exposition, le transfert et les effets sur l'escargot de 8 formulations commerciales de fongicides et d'herbicides (Roundup® et Bypass® = glyphosate; Basta® = glufosinate; Valiant® Flash = folpel + cymoxanil + fosétyl-Al; Corail® = tébuconazole; Cabrio® Top = pyraclostrobine + métirame-Zn; Thiovit® = soufre; Bouillie bordelaise = cuivre), communément utilisées en viticulture. Une étude réalisée en conditions in situ a permis de quantifier les retombées au sol des pesticides appliqués sur la vigne, dans la parcelle et en périphérie mettant en évidence les dépôts suite à la dérive des substances. En parallèle, peu d'effets ont été démontrés sur la survie et la croissance d'escargots juvéniles placés en microcosmes et soumis aux différents traitements de pesticides, mis à part un effet inhibiteur du Roundup® sur la masse des organismes, probablement en relation avec d'importants dépôts au sol, l'accumulation et la métabolisation de la substance active dans les tissus. Une méthode d'extraction et d'analyse de deux herbicides (glyphosate et glufosinate) dans le sol a été développée afin de pouvoir mesurer les concentrations d'exposition pour diverses expériences et de caractériser leur persistance dans ce sol de vigne. Les effets du Bypass® et du Basta® ont été étudiés sur l'ensemble du cycle de vie de l'escargot en conditions contrôlées. Aucun effet significatif sur la survie et la croissance n'a été démontré bien qu'une accumulation de glyphosate ait été quantifiée chez des escargots (6 mg kg-1) nourris continuellement par de l'aliment contaminé (à 30 mg kg-1). Cependant, une exposition au glyphosate des escargots durant le développement embryonnaire semble perturber leur reproduction (diminution de la fertilité) du fait d'un effet différé de cet herbicide. Les cibles potentiellement affectées au niveau du contrôle neuroendocrine sont discutées. Tous les pesticides inhibent l'éclosion des œufs de l'escargot à des concentrations inférieures à celles appliquées au champ et l'influence des caractéristiques du sol sur leur toxicité a été démontrée. Ces effets ont été mis en évidence lors d'expériences réalisées en laboratoire dans le cadre d'un développement de bioessais d'embryotoxicité. Ces travaux de thèse ont apporté des connaissances sur le comportement, en surface et dans le sol, ainsi que dans l'escargot (transfert, toxicité), de plusieurs pesticides appliqués sur la vigne. Ils ont également permis de développer plusieurs outils (bioessais de laboratoire, dispositif d'exposition sur le terrain) visant à améliorer les procédures d'évaluation du risque des pesticides dans l'environnement terrestre. Les techniques d'analyse de ces composés mises au point pour des matrices complexes (sols, tissus animaux), constituent un apport original pour l'évaluation du risque environnemental et sanitaire. D'importantes difficultés analytiques ont été rencontrées et il n'a pas été possible de finaliser les méthodes de dosage pour la totalité des substances. Ainsi, la mesure des résidus de pesticides dans les tissus d'origine animale reste un challenge fort et qui plus est, au cœur des préoccupations environnementales actuelles.

L’agriculture reste aujourd’hui verrouillée sur l'utilisation intensive des pesticides malgré leurs effets néfastes sur la santé et l'environnement et en dépit de la multiplication des réglementations restreignant leur utilisation. Les analyses menées sur les situations de verrouillage technologique montrent qu’une solution réside dans la production de connaissances sur des techniques alternatives aux pesticides. A ce titre, le recours au conseil agricole est présenté comme un élément clé. Mais, le conseil a connu en Europe de profondes transformations organisationnelles qui ont abouti à un pluralisme accru des types de prestataires.Dans ce contexte, cette thèse interroge la performance de conseil et sa capacité à produire des connaissances sur des techniques alternatives. En se fondant sur les apports d’analyses en économie institutionnelle des services intensifs en connaissances (KIBS), un cadre conceptuel et méthodologique a été conçu pour analyser la diversité des organismes de conseil, leurs relations et leurs logiques de performance de conseil. Ce travail s’appuie sur l’étude du cas du conseil agricole pour les producteurs de plants de pomme de terre en France
The adverse effects of pesticides on health and the environment are well known and different regulations aim at decreasing their use in the agricultural sector in France and Europe. However, this use does not decrease in practice. Agriculture is as of yet characterized in academic literature by a technological lock-in on an intensive use of pesticides. Analyses of technological lock-in have shown that one solution is to produce knowledge on alternative techniques. In this regard, agricultural advisory services have a key role. These services have, nonetheless, undergone profound organisational transformations in European countries, leading to a greater pluralism of agricultural service providers.This PhD research questions the performance of farm advisory services and their capacity to produce knowledge on alternative farming practices that does not require an intensive use of pesticides. This work is based on advances from institutional economics dealing with knowledge intensive business services (KIBS). It presents a conceptual and methodological framework developed to analyse the diversity of service suppliers, their partnerships and their conception of the performance of advisory services. The research draws on case studies in the French potato seed industry

Les changements climatiques et l'émission de polluants dans l'environnement sont susceptibles d'entrainer des effets croisés sur les communautés et le fonctionnement des écosystèmes. Les changements de température sont notamment susceptibles de modifier le comportement et la toxicité des polluants, et de sensibiliser les organismes aux stress chimiques. Inversement, l'exposition à des polluants peut diminuer la tolérance thermique des espèces ectothermes comme les poissons. Dans ce contexte, nous avons étudié la réponse d'une espèce modèle de poissons en toxicologie aquatique, le Carassin doré (Carassius auratus), soumis à des stress chimique et thermique individuels et combinés. Pour cela, le carassin doré a été exposé à un cocktail d'herbicides et de fongicides à des concentrations réalistes d'un point de vue environnemental à deux températures pendant 96h ou 16 jours. Les réponses ont été observées de l'échelle moléculaire à l'échelle individuelle par des approches omiques (protéomique et métabolomique), biochimiques (cortisol, biomarqueurs de stress oxydant et allocation cellulaire énergétique), indicielles (indices somatiques et de condition) et comportementales (remaniement sédimentaire, activité, exploration et comportement alimentaire). Les résultats montrent que l'exposition des poissons aux stress chimique et thermique individuels entraine une réponse générale de stress impliquant des compensations biochimiques, énergétiques, physiologiques et comportementales. L'absence d'effets sur la santé générale des carassins suggère la mise en place d'une réponse de stress efficace et adaptée, bien que l'hypoactivité observée chez les poissons exposés aux cocktails de pesticides soit susceptible d'entrainer une diminution de leurs performances et de leur fitness. A l'inverse, les carassins exposés aux stress chimique et thermique combinés montrent une inhibition de la réponse générale de stress, avec des effets antagonistes sur la sécrétion de cortisol, l'induction de certains systèmes de défense antioxydants et la compensation énergétique. Des effets plus importants sont en revanche observés au niveau comportemental ainsi qu'une diminution significative de la condition générale des poissons. Ces résultats montrent que l'augmentation de la température sensibilise les poissons à la contamination de l'eau par les pesticides. L'inhibition de la réponse de stress chez des poissons exposés à des mélanges complexes de pesticides dans un écosystème soumis à de multiples contraintes pose de nombreuses questions pour la conservation des espèces dans l'environnement
Crossed-effects between climate change and chemical pollutions were identified on community structure and ecosystem functioning. Temperature rising affect the toxic properties of pollutants and the sensitiveness of organisms to chemicals stress. Inversely, chemical exposure may decrease the thermal tolerance of ectothermic species, as fish. In this context, we studied the response of a biological model in aquatic toxicology, the goldfish (Carassius auratus), to individual and combined chemical and thermal stresses. In this aim, we exposed the goldfish to environmental relevant concentrations of herbicide and fungicide mixtures at two temperatures for 96 hours or 16 days. The fish responses were assessed from the molecular level to individual endpoints, including omic approaches (proteomic and metabolomic), biochemical analyses (cortisol, antioxidant defenses, cellular energy allocation), indexes (somatic and condition factors) and behavioral assays (sediment reworking, activity, exploration and feeding). Our results showed that individual chemical or thermal stresses induced a general stress response including biochemical, metabolic, physiological and behavioral compensations. The absence of deleterious effect on the global condition of fish suggested the implementation of an efficient and adaptive stress response, while the hypoactivity of fish exposed to pesticide mixtures could entrain a decreased performance and fitness into the wild. At the opposite, the combined chemical and thermal stresses induced reciprocal inactivation of the stress response, with antagonism effect on cortisol secretion, antioxidant defense induction and metabolic compensation. However, increased effect on behavioral traits and decreased global condition of fish were observed. Our study showed that temperature rising sensitized fish to pesticide exposure. Finally, inhibited stress response in fish exposed to pesticide cocktails raises concerns about species conservation an ecosystem under multiple pressures

Depuis bon nombre d’années déjà, la question ne se pose plus ; l’utilisation des pesticides en agriculture est nécessaire puisque sans ces derniers les chances que les terres soient ravagées par les insectes, champignons ou petits rongeurs représenteraient un trop grand risque pour les agriculteurs. Cependant, cette utilisation massive de pesticides en agriculture apporte son lot de questionnements et d’inquiétudes face aux effets néfastes qu’ils pourraient avoir tant sur les humains que sur la faune et la flore. Bien que tous les pesticides utilisés au Canada soient homologués par Santé Canada, et sont donc jugés comme ne représentant pas de risques élevés ni pour l’environnement ni les humains, nul ne connait les effets d’un mélange de pesticides sur nos cellules, notre organisme. Ce projet de recherche vise donc à évaluer les effets d’un mélange de pesticides composé de cinq ingrédients actifs communément utilisés en agriculture sur les niveaux d’expression du gène CYP1A1, un gène cible du récepteur aux hydrocarbures d'aryle (AhR). Ce récepteur, bien qu’impliqué dans bon nombre d’autres réponses cellulaires, joue un rôle important dans la détoxification de l’organisme en activant la transcription de certains gènes dans la famille du cytochrome P450, dont le gène CYP1A1. Tel que mentionné précédemment, le but du présent projet de recherche est d’évaluer les effets d’un mélange composé d’au moins deux ingrédients actifs de pesticides sur l’activation de la voie de AhR. Les résultats du projet de recherche ont démontré que certaines combinaisons donnent lieu à une activation synergique de la voie AhR alors que d’autres donnent plutôt lieu à une activation additive. Dans le cas où la concentration des ingrédients actifs est élevée, on obtient plutôt un effet inhibiteur. N’est-ce pas paradoxal qu’à faibles doses, il y a un effet soit additif ou synergique alors qu’à de hautes concentrations, l’effet est plutôt inhibiteur ? Il ne faut alors pas croire que de fortes doses de pesticides sont bénéfiques puisque les effets sur les niveaux d’expression des gènes cibles de AhR ne signifient pas qu’il en sera de même pour les tous les autres gènes. Les résultats ont également démontré qu’en présence d’œstrogène, les ingrédients actifs seuls ou en combinaison ont le même effet que le 2,3,7,8-Tétrachlorodibenzo-para-dioxine (TCDD) sur l’interaction croisée entre AhR et le récepteur aux œstrogènes ; l’expression du gène CYP1A1 est réprimée alors que l’expression de CYP1B1 demeure inchangée. Maintenant qu’on comprend bien les effets que peuvent avoir une combinaison d’ingrédients actifs de pesticides sur l’activation AhR, il ne reste plus qu’à comprendre pourquoi certains mélanges donnent lieu à une activation synergique et d’autres additive. Une question bien simple, mais à laquelle il est si difficile de répondre.

Cette étude a pour objectifs l'analyse des processus qui contrôlent le devenir de la sulcotrione dans un sol et l'évaluation de l'influence des pratiques culturales sur la dynamique de ce produit, par référence à l' atrazine. Les caractéristiques de l'adsorption des produits sur le sol ont été déterminées par des expérimentations en batch, tandis que la dégradation a été suivie en conditions contrôlées lors d'incubation et en conditions naturelles à l'aide de colonnes de sol. Ces dernières ont servi également à l'estimation du lessivage des produits. Les résultats montrent une faible affinité de la sulcotrione vis à vis des constituants du sol (adsorption de 23 % de la dose appliquée) et une désorption aisée (99 % du produit adsorbé) induisant une hystérèse faible. Sa dégradation, en conditions contrôlées ou naturelles, est assez rapide (30 % de minéralisation, 40 % de résidus extractibles et 30 % de résidus liés au bout de 60 jours) et conduit à la formation de deux métabolites, dont le CMBA majoritairement. Enfin, les percolats obtenus pour l'expérimentation en colonne de sol, confirment le caractère relativement mobile de la sulcotrione (14 % de produit lessivé par rapport à la dose appliquée) sur une période de un mois. Les changements d'apports organiques mettent en évidence que les agrégats d'un sol amendé en fumier composté présentent une stabilité plus forte et un réseau de macro-pores interconnectés moins développé que pour uri amendement traditionnel avec du fumier, réduisant l'accessibilité des sites d'adsorption intra-agrégats aux pesticides. Nos résultats tendent à montrer, que si la sulcotrione devait être utilisée avec la même ampleur que l'atrazine par le passé, nous aboutirions aux mêmes difficultés environnementales
This study investigates the process at the origin of the become of sulcotrione in soil. We did investigate also the effect of various agricultural amendments on the dynamic of the molecule, in comparison to atrazine's. Adsorption characteristics of the molecules on soil were determined by the experiments led in batch. Degradation was followed through time in controlled conditions with incubation as weil as in natural conditions thanks to soil columns. These last were used to assess also leaching of the molecules. Results show a weak affinity of the sulcotrione with soil constituents (23% of the applied dose) as well as an easy desorption (99% of the applied dose) leading a weak hysteresis. It degradation in controlled conditions as well as natural was fairly rapid (20% mineralization, 40% of extractible residues and 30% of bound residues after 60 days). This led to the apparition of two metabolites with mainly CMBA. Percolates obtained in soil columns did confmn the mobility properties of the sulcotrione (14% of the applied dose) after a period of one month. The changes in organic amendments highlighted that the aggregates of soils amended with compost manure, in comparison to traditional amendment, showed a higher stability and a less developed network of interconnected macro-pores. These modifications decrease the availability of the intraaggregates adsorption sites towards pesticides. Our results hypothesize that we would tend towards same environmental difficultes if the sulcotrione was as much applied as atrazine

Le travail présenté dans ce mémoire est une contribution à l'évaluation de la toxicité létale et sublétale des pesticides chez l'abeille domestique. Nous avons plus particulièrement étudié les effets sur les processus d'apprentissage associatif, qui représentent une phase critique du comportement de butinage. Un effort tout particulier a porté sur l'évaluation de l'impact de l'imidaclopride, un insecticide neurotoxique. Dans une première partie, nous montrons que l'imidaclopride et ses deux principaux métabolites sont hautement toxiques après une exposition aigue͏̈ en laboratoire. La toxicité chronique de l'imidaclopride a également été montrée. Par ailleurs, nous présentons une approche statistique originale pour analyser les données de survie, basée sur le modèle de Cox. Son principal avantage réside dans l'intégration d'un effet de la taille du groupe sur la probabilité de mourir d'un individu. Dans une deuxième partie, nous avons recherché des effets comportementaux en utilisant une procédure de conditionnement olfactif d'extension du proboscis. Pour l'imidaclopride, les performances d'apprentissage des abeilles traitées sont diminuées, et les abeilles prélevées en été (Lowest Observed Effect Concentration = 12 ppb) se sont révélées plus sensibles que celles prélevées en hiver (LOEC = 48 ppb). L'ingestion d'imidaclopride a induit une modification du métabolisme neuronal dans les corps pédonculés, ainsi qu'un effet délétère sur la mémoire à moyen terme. Dans une troisième partie, nous avons comparé les effets sublétaux de l'imidaclopride et de la deltaméthrine sur les performances d'apprentissage olfactif en laboratoire et en conditions semi-naturelles. Nous avons démontré que les performances d'apprentissage enregistrées d'une part chez les butineuses en vol libre (tâche de discrimination olfactive), et d'autre part chez les butineuses maintenues en contention (conditionnement de l'extension du proboscis), révèlent une toxicité sublétale pour l'imidaclopride, mais pas pour la deltaméthrine
This work is a contribution to the evaluation of the lethal and sublethal toxicity of pesticides in the honeybee. In particular, we have studied the biological effects on associative learning, which is a critical phase of the foraging behaviour. Imidacloprid was the main neurotoxic insecticide tested. In a first part, acute toxicity tests showed that imidacloprid and its two main metabolites induced a high toxicity. Moreover, oral chronic toxicity of imidacloprid was demonstrated. We present a modelling approach of survival data in caged bees under chronic exposure to pesticides. It is based on a Cox model which takes into accountthe fact that bees are not dying independently one from the other. In a second part, bees surviving sub-chronic treatment with imidacloprid and 5-hydroxy-imidacloprid have reduced learning performances during the olfactory conditioning of the Proboscis Extension Response (PER). Our study revealed that bees have a higher sensitivity to imidacloprid during summer (Lowest Observed Effect Concentration = 12 ppb) than during winter (LOEC = 48 ppb). In order to identify the neurobiological action of imidacloprid, its impact was evaluated on the brain cytochrome oxidase activity, a marker of neuronal metabolism, and on the capacities of storage and retention of the information. In imidacloprid-treated honeybees, a modification of the oxidative metabolism in the mushroom bodies and an impairment of the mid-term memory were found. In a third part, we compared the effects of imidacloprid and deltamethrin on olfactory learning performances in both semi-field and laboratory conditions. Olfactory learnt discrimination task in free-flying foragers and olfactory conditioning of PER in restrained foragers revealed the impact of imidacloprid on learning performances, but not of deltamethrin

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur des problématiques de modélisation mathématique de lutte biologique augmentative et des recommandations pratiques qui en sont dérivées. La lutte biologique est une méthode de phytoprotection visant à combattre les ravageurs des cultures à l’aide de leurs ennemis naturels ; son développement est crucial en vue de diminuer l’utilisation de pesticides dont les conséquences néfastes sont reconnues, notamment sur la santé des agriculteurs et des consommateurs, mais aussi sur l’environnement. Il est donc nécessaire de proposer et développer des méthodes de lutte biologique efficaces. Dans cette thèse, nous nous intéressons plus particulièrement à la lutte biologique augmentative, qui consiste à lâcher périodiquement des ennemis naturels qui n’ont pas la capacité de s’établir dans l’environnement en l’absence des ravageurs cibles. Nous introduisons une famille générique de modèles représentant d’une part la relation proie / prédateur à la base de la lutte biologique sous forme d’événements discrets. Nous précisons ensuite ce modèle pour diverses situations rencontrées dans le cadre de la lutte biologique et indiquons quelles en sont les conséquences sur les stratégies de déploiements des ennemis naturels : nous étudions notamment l’effet d’interférences entre prédateurs pour l’accès aux proies, l’existence de relations de cannibalisme entre prédateurs et les conséquences que peuvent avoir des récoltes partielles des plantes sur l’efficacité de la lutte biologique. Enfin, nous résumons tous nos résultats sous forme de recommandations pratiques pour la lutte biologique et en présentons une validation expérimentale sur un exemple agronomique d’intérêt, dans lequel les prédateurs entretiennent des relations d’interférence
This thesis presents the mathematical analysis of models in augmentative biological control, from which practical guidelines are the derived. Biological control provides a means to fight pest invertebrates that attack crops with their natural predators. It is an essential component in efforts to reduce pesticide usage in agriculture. Pesticides pose a threat to human health, both to the agricultural worker and the consumer, as well as to the environment because of their toxicity : this largely motivates the need for current biological control programs to be improved and new ones developed. In this thesis, we look in particular at augmentative biological control, which involves the periodic release of predators that are not able to establish in an ecosystem in the absence of the pest, their primary prey. We introduce a general class of models that describe the intrinsic predator-prey dynamics by a pair of ordinary differential equations and the periodic releases by a discrete equation. We study the variants of this class of models, that may arise in a biological control set-up and highlight the consequences on the strategy of releases. We analyse the effect of intrapredatory interference occurring when the predator preys the pest, the impact of cannibalism among the predators, and finally the outcome of partial harvests of crops on the biological control program. Finally, we summarise the results of our mathematical analysis into a set of practical guidelines. We also report experiments on an agronomic predator-prey system, in which the predator species exhibits interfering behaviour. The experimental results validates out mathematical predictions

La 4e de couverture indique : "Malgré une large utilisation du thirame depuis les années 1930 comme fongicide et comme accélérateur de vulcanisation, les données concernant sa toxicité sont limitées et peu d'études se sont intéressées à l'action du thirame au niveau cellulaire et subcellulaire. En utilisant le fibroblaste cutané humain en culture comme modèle expérimental, nous avons cherché à évaluer la toxicité cellulaire du thirame et à déterminer son mécanisme d'action toxique par une approche cytochimique. Le thirame entraîne une réduction dose- et temps-dépendante de la viabilité cellulaire conduisant à une mort cellulaire de type nécrotique. Au niveau biochimique, l'action toxique du thirame se traduit d'abord par une diminution rapide de la concentration intracellulaire du GSH suite à une réaction d'oxydo-réduction entre le thirame et le GSH. Cette réaction s'accompagne de la formation de diméthyldithiocarbamate et de GSSG. La disparition du GSH intracellulaire entraîne l'apparition de processus oxydatifs mis en évidence par l'augmentation de la production de TBARS. Le thirame provoque également une diminution de l'activité glutathion réductase et une augmentation de la production de lactate qui reflète une perturbation du métabolisme énergétique cellulaire. Ces deux actions peuvent s'expliquer par la fixation du diméthyldithiocarbamate au niveau des groupements thiols de la glutathion réductase et de certaines enzymes du cycle de Krebs ou de la chaîne respiratoire. Ainsi, le thirame, par des actions directes et indirectes via le diméthyldithiocarbamate, entraîne une altération profonde du métabolisme cellulaire qui aboutit finalement à la mort des cellules. "

De nombreux xénobiotiques ont été décrits comme perturbateurs endocriniens (PE). Leur impact se manifeste sur les récepteurs des stéroïdes et les protéines de transport mais aussi, au niveau le moins étudié qui fera l’objet de cette thèse, sur la perturbation des enzymes du métabolisme des stéroïdes, comme l’aromatase. Appartenant à la superfamille des cytochromes P450 connus pour métaboliser ces xénobiotiques et maintenant la balance estrogéno-androgénique, l’aromatase représente une cible potentielle et un modèle intéressant. Nous avons démontré le mode d’action de certains pesticides fongicides, insecticides, herbicides, en particuliers le Roundup à base de glyphosate associé notamment aux OGM, et d’autres produits industriels adjuvants, détergents, plastifiants et médicaments, contaminants toutes les formes de l’écosystème. Nos résultats mettent en évidence leurs effets génotoxiques, cytotoxiques dépendants des doses et du temps et PE modulant l’activité de l’aromatase et son niveau transcriptionnel, aux doses sub-agricoles et proches des DJA, sur des cellules placentaires, embryonnaires et ombilicales, humaines. Ces cibles sont impliquées dans la reproduction et la grossesse. Leur action est plus importante en mélange et à plus long terme, indiquant des effets potentialisateurs et synergiques. Donc, l’amélioration de la prévention et de l’homologation sous les réglementations des pesticides et de REACH doivent prendre en compte, on le constate à présent, la durée et la période d’exposition (du fœtus à la personne âgée), mais aussi les effets des adjuvants, des mélanges, du métabolisme, de la bioaccumulation, et les effets retardés dans le temps des faibles doses
Many xenobiotics are described as endocrine disruptors. Their impact appears not only at the steroid receptors and transport proteins levels, but also at the less studied level, which will be the subject of this thesis on the disruption of the enzymes implied in the steroid metabolism, like the aromatase complex. This crucial steroidogenic enzyme which catalyzes the irreversible conversion of the androgens into estrogens represents a potential target and an interesting model. It belongs to the P450 cytochromes super family known to metabolize xenobiotics and to maintain the estrogen-androgenic balance. We showed the mode of action of various pesticides like fungicides, insecticides, herbicides, as well as Roundup which is a glyphosate-based pesticide associated with most cultivated GMOs, and other industrial products such as detergents, additives, plasticizers and drugs which are contaminants of all ecosystem forms. Our results highlight their genotoxic effects, and time and dose dependant cytotoxicity, and endocrine disruption of aromatase activity also at the transcriptional level, at sub-agricultural and ADI doses, on placental, embryonic and umbilical human cells. These targets are implied in the reproduction and the pregnancy. Their action is more important in mixtures and on a long run demonstrating some enhanced and synergistic effects. Therefore, the improvement of the prevention and the homologation of pesticides and of the REACH program must take into account the length and the period of exposition (from the fetus to the adult), but also the effects of adjuvants, mixtures, metabolism, bio-accumulation, and time-delayed effects of low doses

Contexte : L’étude MecoExpo a été menée en Picardie, une région agricole hautement utilisatrice de pesticides et dotée d’un taux de natalité élevé. Cette étude vise à mettre en relation l’exposition l’imprégnation maternelle et fœtale aux pesticides avec les paramètres cliniques du développement fœtal. Dans la présente thèse, nous avons étudié la relation entre les différentes sources d’exposition maternelle aux pesticides (professionnelle, alimentaire, domestique et environnementale), via un questionnaire, l’imprégnation fœtale aux pesticides mesurés dans le méconium des nouveau-nés et les paramètres cliniques du développement fœtal observés à la naissance (âge gestationnel, poids, taille et périmètre crânien) ainsi que la prévalence de risque du retard affectant ces paramètres (prématurité, restriction de croissance fœtale pour le poids ou la taille de naissance et microcéphalie). Population et méthodes : La cohorte MecoExpo inclut 993 couples mère-nouveau-né, issus de 11 sur les 16 maternités en Picardie et réparties dans les trois départements. Pendant leur séjour en maternité, les mères recrutées ont rempli un questionnaire concernant les différentes sources d’exposition aux pesticides pendant la grossesse. Une sous-cohorte « Méconium » a été extraite de la population de l’étude MecoExpo pour l’analyse du méconium. Elle comporte 293 couples mère-nouveau-né. 20 pesticides appartenant à 5 familles différentes ont été recherchés dans le méconium des bébés. Les paramètres cliniques du développement fœtal ont été renseignés à partir des dossiers médicaux des nouveau-nés. Des analyses de régression multiple linéaire et logistique ont été utilisées dans l’étude de la relation entre les caractéristiques de l’exposition maternelle évaluée par questionnaire ou les variables de l’imprégnation fœtale aux pesticides détectés dans le méconium et les paramètres cliniques étudiés. Les facteurs confondants connus ou suspectés avoir un effet sur le développement fœtal ont été pris en compte dans ces analyses. Résultats : Nos résultats mettent en évidence une association entre l’exposition professionnelle maternelle déclarée aux pesticides pendant la grossesse et le risque d’une restriction de la croissance fœtale pour le poids de naissance [OR : 4,2 (1,2 – 15,4) ; p=0,01]. Une association entre l’exposition professionnelle paternelle déclarée aux pesticides et un âge gestationnel réduit (-0,7 semaine ; p=0,0002) ou un risque plus élevé de prématurité [OR : 3,7 (1,4 - 9,7) ; p=0,02] a également été observée. L’exposition maternelle aux produits appliqués sur les plantes d’intérieur ou sur les animaux domestiques était liée avec une diminution du poids de naissance (-160 g, p=0,005 ; -70 g ; p=0,02, respectivement). La proximité de la résidence maternelle pendant la grossesse d’un espace vert était associée avec une augmentation du poids (+190 g ; p=0,03) et de la taille de naissance (+0,4 cm ; p=0,03). Le poids de naissance moyen était significativement moins élevé et le risque d’une restriction de croissance fœtale pour le poids de naissance était significativement plus élevé chez les nouveau-nés des mères ayant habité dans des communes urbaines pendant la grossesse [-0,4 cm ; p=0,006 et OR : 2,9 (1,5 – 5,5) ; p=0,002, respectivement). Sur les 20 pesticides recherchés dans le méconium, 17 ont été détectés à des prévalences et concentrations variables. La prévalence de détection la plus élevée était celle des pesticides organophosphorés (65,5%), notamment celle de DMTP (52,9%) suivie par celle des métabolites des Ethylène-Bis-Dithio-Carbamates (ETU et EU) (38,9%) tandis que la concentration de quantification la plus élevés était celle de la cyfluthrine (80144,1 ng/mL ). Le risque de la microcéphalie est plus élevé chez les nouveau-nés imprégnés à l’ETU (OR : 4,7 (1,2-18,1) ; p=0,01). Les nouveau-nés imprégnés au DMTP ou aux pyréthrinoïdes totaux ont une taille de naissance plus petite que les nouveau-nés non imprégnés (-0,6 cm ; p=0,01 et -0,7 cm ; p=0,04, respectivement). Les nouveau-nés imprégnés à la deltaméthrine (pyréthrinoïdes) ont un âge gestationnel plus court (-2,3 semaines ; p=0,002). L’augmentation des concentrations de l’ETU dans le méconium est associée avec une taille de naissance plus petite (p=0,01). L’augmentation des concentrations de l’EU, du DMTP seule ou de la somme des concentrations des métabolites organophosphorés communs est associée avec une augmentation du périmètre crânien de naissance (p<0,05). Conclusion : La détection des pesticides les plus utilisés en agriculture dans la région Picardie démontre l’imprégnation fœtale à ces substances. L’étude MecoExpo met en évidence l’impact négatif de l’exposition déclarée parentale professionnelle et domestique aux pesticides sur le développement fœtal.

Notre étude avait pour objectifs d'évaluer l'exposition chronique du fœtus aux pesticides et d'en étudier l'impact sur ses fonctions neurophysiologiques du nouveau-né prématuré. L'évaluation de l'exposition aux pesticides des enfants a été réalisée par questionnaire d'exposition maternelle et par le dosage de certains pesticides dans le méconium des nouveau-nés. Les paramètres hypniques et cardiovasculaires ont été obtenus lors d’une polysomnographie nocturne. La sensibilité des chémorécepteurs périphériques a été évaluée par un test hypoxique (15% O2) réalisé dans chacun des stades de sommeil. 100% des nouveau-nés présentaient au moins un des pesticides recherchés dans leur méconium, et pour 58,3% d’entre eux, plus de 3 substances ont été retrouvées. Nos résultats ont montré un impact des pesticides sur la structure du sommeil avec un temps de sommeil plus court (DMP), et une proportion de sommeil agité plus importante et de sommeil calme plus faible (DEP). Les enfants avaient également un sommeil plus fractionné lorsque les mamans étaient exposées aux pesticides par l'alimentation. La ventilation de base était plus élevée en présence de DEP (+18%) mais plus faible en présence de DMDTP (-14%). La sensibilité des chémorécepteurs périphériques était également plus faible chez les enfants exposés au DMDTP. Enfin, la balance sympatho-vagale était perturbée par l'exposition aux pesticides. Nos résultats suggèrent que l'exposition chronique in utero aux pesticides pourrait entrainer des dysfonctionnements des fonctions neurovégétatives du nouveau-né prématuré les rendant plus vulnérables face à divers stress cardio-ventilatoires
First we aimed to assess chronic pesticides exposure of the fetus. Then, we investigated the impact of pesticide exposure on vital neurophysiological functions of preterm neonates such as sleep, ventilation and its control, as well as cardiovascular control. We assessed pesticides exposure of neonates using a maternal exposure questionnaire, completed by a multi-residue analysis of pesticides in meconium in order to identify and quantify some pesticides and their metabolites. Cardiovascular and sleep parameters were obtained by polysomnography. Peripheral chemoreceptors sensitivity was measured using a hypoxic test (15% O2) during each sleep state. All newborns had at least one pesticide in their meconium and 58.3% of them, had more than 3 substances detected. Our results showed an impact of pesticides exposure on sleep structure as sleep duration was shortened (DMP), active sleep proportion was higher, and quiet sleep proportion was lower. Neonates also had a more fractionated sleep when their mothers were exposed to pesticides through dietary habits. With regards to ventilation, our results showed heterogeneous effects. Indeed, ventilation was higher when DEP was detected (+18%) but lower when DMDTP was identified (-14%). Peripheral chemoreceptors sensitivity was also weaker for neonates exposed to DMDTP. Finally, the sympatho-vagal balance were altered by pesticides exposure. Our results suggest that chronic pesticide exposure in utero could lead to a disruption of neurophysiological functions in preterm neonates (sleep, ventilation, cardiovascular system) making them even more vulnerable to various cardiorespiratory challenges

Des vignes de muscat d'alexandrie et des pommiers de golden delicious ont subi des traitements de flusilazole et de triforine, deux inhibiteurs de la biosynthese de l'ergosterol (ibe), pendant 2 ans. Afin de verifier les effets de tels traitements sur la composante aromatique des baies de raisin et des pommes, les composes libres et lies ont ete extraits et separes sur amberlite xad-2 et analyses par chromatographie en phase gazeuse couplee a la spectrometrie de masse. Les fractions libres et liees des vins et des jus de pomme correspondants ont ete egalement analysees. Il en resulte une modification dans la composition des fractions libres et liees, bien qu'aucun effet significatif n'ait ete observe sur la maturite des fruits traites. Les resultats obtenus sur les composes glycosiles suggerent que ces ibe peuvent agir sur les voies de glycosilation au sein de la plante. Dans les vins traites, les concentrations en aromes varietaux, fermentaires et prefermentaires ont ete modifiees et un mecanisme de regulation pour la synthese des sterols dans la levure mettant en jeu les monoterpenes peut etre envisage. D'autre part, des analyses de residus sur fruits et produits transformes, utilisant la chromatographie en phase en gazeuse equipee de detecteurs specifiques azote-phosphore (npd) ou a capture d'electrons (ecd), ont ete realisees.

Les effets subletaux de deux pesticides organiques de synthese, un herbicide, l'atrazine, et un fongicide, l'hcb, ont ete evalues sur des microphytes et des macrophytes aquatiques. Dans un premier temps, des mesocosmes ont ete employes afin de determiner les effets des deux substances sur le phytoplancton et le periphyton. Aux concentrations utilisees, l'hcb n'a pas entraine d'effet sur les parametres mesures, que ce soit a court ou a long terme. L'atrazine a entraine une legere augmentation transitoire de la concentration en chlorophylle a dans l'eau des mesocosmes contamines aux concentrations de 5 et 15 g/l d'atrazine. En ce qui concerne le periphyton, aucun effet sur la biomasse totale n'a ete mis en evidence tout au long de l'etude. Dans une seconde phase, diverses experimentations en laboratoire ont ete realisees afin d'evaluer les effets de l'atrazine sur un certain nombre de parametres biochimiques et physiologiques mesures sur des macrophytes (lemna minor, elodea canadensis) et sur des echantillons de periphyton. Au laboratoire, une tendance a la recuperation de la croissance chez les macrophytes intoxiquees a ete mise en evidence apres une premiere phase d'inhibition. La concentration en chlorophylle totale, le rapport (chl. A)/(chl. B), la photosynthese et le metabolisme de l'azote mesure par l'activite de la nitrate reductase se sont averes etre sensibles a l'intoxication par l'atrazine. En revanche, aucun effet n'a ete mis en evidence en ce qui concerne l'etat energetique des vegetaux exposes, evalue au travers de la mesure des concentrations des divers nucleotides adenyliques

Effets de stresseurs environnementaux sur la fertilite des males chez l'abeille domestique apis mellifera l. en relation avec la fécondite de la reine. Dans un contexte de déclin des colonies d’abeilles mellifères, un appauvrissement de la qualité des reines, se traduisant par une production anormale de couvain et des renouvellements prématurés de reines, a été rapporté par les apiculteurs du monde entier. Partant de ce constat, l’hypothèse avait été émise qu’une atteinte de la fertilité des mâles (faux-bourdons), exposés aux stresseurs environnementaux, pouvait être responsable des défaillances observées chez les reines au sein des ruchers. Dans le but de vérifier cette hypothèse, des approches novatrices pour élever des faux-bourdons, en conditions contrôlées de laboratoire et en conditions semi-contrôlées, ont été développées. Les approches mises en oeuvre ont permis de démontrer que l’insecticide systémique Fipronil, la microsporidie pathogène Nosema ceranae et leur association avaient la capacité de générer des perturbations physiologiques de différents types chez les faux-bourdons incluant des altérations de la qualité des semences. De plus, les effets obtenus après les expositions à ces stresseurs ont montré que la fonction de reproduction de ces individus était particulièrement sensible à l’ensemble des stresseurs étudiés. L’insémination instrumentale de jeunes reines, avec des semences de mâles exposés au Fipronil, a mis en lumière une baisse de leur potentiel reproducteur résultant d’une diminution non seulement du nombre mais aussi de la viabilité des spermatozoïdes stockés dans la spermathèque. Considérant que le contenu de la spermathèque conditionne leur capacité à pondre et leur longévité, ces reines sont donc plus disposées à présenter des signes de défaillance pouvant se répercuter sur le fonctionnement général de leur colonie. Ainsi, les troubles de la reproduction induits par une baisse de la fertilité des mâles, exposés à une multitude de stresseurs environnementaux, pourraient en partie expliquer le déclin des colonies d’abeilles. De ce fait, une évaluation des effets reprotoxiques des substances auxquelles les mâles sont potentiellement exposés, pourrait être envisagée dans un cadre règlementaire à venir. Ainsi, les méthodes et les approches innovantes développées dans le cadre de ce travail pourraient représenter des bases pertinentes pour élaborer de nouveaux tests toxicologiques qui pourraient être utilisés dans la procédure d’enregistrement des pesticides
In a context of honey bee decline, an impoverishment of queen quality, resulting in abnormal brood production and early queen renewal, has been observed worldwide. Hence, the assumption was made that fertility impairment of drones exposed to environmental stressors could explain the queen failure observed in apiaries. In order to test this assumption, original approaches to rear drones were developed in laboratory and semi-field conditions. These approaches enabled to show that the systemic insecticide Fipronil, the pathogen microsporidia Nosema ceranae and their combination disrupt drone physiology in different ways, including an impairment of the semen quality. In addition, results have highlighted the high sensitivity of the reproductive function of drone to all of these stress factors. The instrumental insemination of young queens with semen of drones exposed to Fipronil has shown a decrease in the reproductive potential of queens that resulted from a lower number and viability of spermatozoa stored in their spermatheca. Consequently, considering that the spermathecal content determines the egg-laying ability and the lifespan of queens, the risk of queen failure and colony dysfunction is higher. Thus, reproductive disorders, linked to a fertility decline of drones continuously exposed to numerous environmental stressors, could explain, at least in part, the phenomenon of honey bee decline. Thereby, an assessment of the reproductive toxicity of pollutants, including pesticides, to which drones are potentially exposed, should be considered in a future regulatory framework. In this way, the innovative methods and approaches developed in the frame of this work could represent pertinent bases to elaborate new toxicological tests that could be used in the registration procedure of pesticides

Afin de mieux comprendre les transferts de produits phytosanitaires, les exutoires du bassin versant de Rouffach (Haut-Rhin, France) et de deux parcelles de celui-ci (désherbée chimiquement en plein et enherbée un inter-rang sur deux avec désherbage sur le rang) sont instrumentés afin de quantifier les flux de 17 pesticides en " continu ". L'instrumentation de mesure du site est validée en identifiant les sources d'erreurs possibles (incertitude et particulièrement biais) lors de l'évaluation de la concentration en pesticide. Les résultats acquis sur les deux années de suivi 2003-2004 avec des pluviosités opposées nous permettent de faire ressortir les principaux processus impliqués dans les transferts de pesticide dans ce type de milieu. Toutes les molécules sont détectées au moins une fois en 2003 ou en 2004. Les concentrations moyennes de la plupart des molécules sont fortes après les premiers épisodes suivant application. Mais les facteurs pluviométriques peuvent faire augmenter fortement les concentrations même plusieurs mois après l'application si les molécules sont encore mobilisables par le ruissellement. La plupart des molécules sont cependant aussi détectées pendant des événements ruisselants sur les zones imperméables, non successifs à des ruissellements parcellaires. Les facteurs défavorables expliquant en grande partie les fortes concentrations mesurées pour certaines molécules seraient une application généralisée dans le temps et l'espace et/ou des propriétés favorisant une disponibilité durable dans la zone d'interface sol-ruissellement. Nous avons validé, en utilisant un modèle hydrologique simplifié, l'hypothèse que le temps de réponse du chémogramme d'une molécule peut être influencé, après le premier événement majeur, par la répartition spatiale de l'apport de la molécule et, pour les événements suivants, par la répartition spatiale plus l'état de la molécule (désorption/dégradation) évoluant dans le temps en fonction de ses caractéristiques. Les flux totaux exportés à l'exutoire du bassin versant s'échelonnent de 0 à 0,62 % des quantité appliquées (essentiel des quantités exportées associé aux épisodes critiques). Nous proposons alors un certain nombre de solutions pour limiter les transferts de pesticide à l'échelle du bassin versant
To understand transfers of pesticides, the catchment of Rouffach (Haut-Rhin, France) and two plots inside (weeded chemically in a full and grassed inter-row on two with weeding on the row) are equipped to quantify the fluxes of 17 active matters in continuously during approximately 6 months per year. The measurement instrumentation of the site is validated by identifying the possible sources of errors (uncertainty and bias) during the evaluation of the pesticide concentration. From a method of decomposition of the measurement acquisition and experiments, we evaluate bias associated with data. The results achieved over the two years of monitoring (2003-2004) with opposite rainfalls enable us to emphasize the principal processes implied in pesticide transfers on this type of medium. All the compounds are detected at least once in 2003 or 2004. The average concentrations of the majority of the pesticides are strong after the first episodes according to application. But the pluviometric factors can make increase strongly the concentrations even several months after the application if the molecules are still mobilizable by runoff. The majority of the compounds are also detected during events with runoff on the impermeable zones, without plot runoff. The unfavourable factors mainly explaining the strong concentrations measured for some pesticides would be an input generalized in time and space and/or properties supporting a durable availability in the zone of interface soil-runoff. We finally validated, by using a simplified hydrological model, the assumption that the response time of the pesticide can be influenced, after the first major event, by the space distribution of the compound input(s) in a prevalent way and, for the following events, by the space distribution plus the pesticide state (desorption/degradation) moving in time according to its characteristics. The total fluxes exported with runoff at catchment outlet spread from 0 to 0,62 % of the applied quantity. The critical events from their hydrological characteristics (intensity, duration) and their situation with respect to the inputs constitute the main part of the exported quantities. The comprehension of pesticides behaviour enables us to propose solutions to limit pesticides transfers at catchment scale

Contexte. La population agricole française, dans son ensemble, présente un plus faible risque de Cancer BronchoPulmonaire (CBP) par rapport à la population générale. Ce constat, retrouvé au niveau international, s’explique au moins en partie par un tabagisme plus faible notamment chez les plus âgés et chez les femmes ; un effet « protecteur » des endotoxines est également suspecté. Néanmoins le milieu professionnel agricole peut exposer à de nombreux cancérogènes pulmonaires avérés ou suspectés ; malgré cela, à l’exception de certains secteurs d’élevage, il n’existe que très peu de données sur les associations entre expositions ou situations de travail précises en milieu agricole et le risque de CBP. Objectifs. Le premier objectif de ce travail de thèse était d’étudier les associations, au sein de la cohorte AGRICAN (AGRIculture et CANcer), entre (1) CBP et exposition aux activités et tâches de cultures ; (2) CBP et utilisation de pesticides arsenicaux et herbicides dinitroanilines, et de mettre à profit le nombre important de sujets inclus et de cas de CBP pour réaliser ces analyses par sous-type histologique. Le deuxième objectif était d’initier un projet de métrologie de divers aérocontaminants en milieu professionnel agricole. Méthodes. Les analyses ont été menées en utilisant les données de l’étudeAGRICAN et de la matrice culture-exposition aux pesticides PESTIMAT. Nous avons utilisé un modèle de Cox, ajusté sur le sexe, le tabagisme, les élevages bovin et équin. Le projet métrologique AirExpA s’est limité à la Normandie, avec mesures personnelles des poussières totales (en temps réel), endotoxines et 38 mycotoxines (en cumulé), en élevage bovin, lors des foins et des moissons de blé/orge et pois fourrager/féverole. Résultats et discussion. Nous avons retrouvé une association inverse entre l’activité de culture de maïs et le risque de CBP, une association positive entre adénocarcinomes et viticulture, ainsi qu’entre carcinomes à petites cellules et culture de pois fourragers/féveroles. Les éléments de plausibilité d’un lien entre ces secteurs d’activité et le risque de CBP sont encore des hypothèses : la culture de maïs, par le stockage du grain, pourrait exposer aux endotoxines ; à l’inverse, la récolte de pois fourragers a été décrite comme empoussiérante, mais cet élément doit être confirmé par une caractérisation des poussières. Nous n’avons pas retrouvé d’association entre utilisation de pesticides arsenicaux, ni de dinitroanilines, et risque de CBP ; cependant les analyses stratifiées sur le sexe et le statut tabagique, montraient des associations positives chez les non-fumeurs et chez les femmes (en particulier pour les adénocarcinomes). Enfin, le projet AirExpA a permis de documenter un gradient d’exposition aux poussières et endotoxines en fonction de différentes tâches en élevage bovin, et une exposition plus modérée mais réelle, aux endotoxines, lors des activités de culture. Les analyses de mycotoxines sont toutes revenues inférieures aux limites de quantification. L’analyse des pics d’exposition, l’étude d’autres aérocontaminants et d’autres secteurs agricoles, sont des perspectives de ce projet. Conclusion. Notre travail soulève de nouvelles questions de recherche quant à des associations possibles entre certaines expositions professionnelles en milieu agricole (cultures et tâches, utilisation de certains pesticides) et risque de CBP, et contribue à une meilleure connaissance des expositions professionnelles des agriculteurs aux aérocontaminants
Background. Farmers are at lower risk of lung cancer, compared to the general population, at least partly because of a reduced rate of smoking among the elderly and women. A “protective” effect of endotoxins has also been hypothesized. Even though some of the occupational exposures occurring during farming-related activities are well-known or suspected lung carcinogens, there is scarce data in the literature, about the associations between specific occupational exposures or tasks in farming, and the risk of lung cancer. Objectives.The first aim was to analyse, in the AGRICAN cohort, the associations between lung cancer and (1) occupational exposure to various crops and related tasks; (2) arsenical pesticides and dinitroaniline herbicides use in farming. We also aimed at stratifying our analysis by histological subtypes of lung cancer. The second aim was to initiate a metrological project, to assess farmers’ occupational exposure to various airborne pollutants, in relation with the risk of lung cancer. Methods. We used the data from the French AGRIculture and CANcer cohort (AGRICAN) and from the PESTIcide MATrix project (PESTIMAT), to assess the associations between occupational farming exposures and lung cancer. A Cox model was performed, with adjustment on gender, smoking intensity, cattle and horses breeding. Our metrological project AirExpA was first launched in Normandy and focused on a few exposures – total dusts in real-time ; endotoxins and 38 mycotoxins, cumulative – in cattle breeding, wheat/barley and peas harvesting, and haymaking. Results and discussion. We reported a negative association between lung cancer and corn growing, and positive associations between (1) vineyard growing and adenocarcinoma; (2) peas growing and small cell lung cancer. Corn growing, especially grain handling, might expose to significant levels of endotoxins, thus explaining the inverse association. Peas growing, especially harvesting, is reportedly a dusty task; the AirExpA project will enable us to better characterize the dusts. We found no association between arsenicals use and lung cancer, nor with dinitroaniline herbicides use. However, stratifying on gender and smoking status showed positive associations among women and never-smokers, especially for adenocarcinomas. The AirExpA project showed dust and endotoxins exposure gradients in cattle breeding, depending on the task, and a mild but real exposure to endotoxins in various tasks in crop growing. All samples for mycotoxins were below the limit of quantification. Analysing exposure peaks, extending the project to other breedings/crops and air pollutants are among the perspectives. Conclusion. Our results raise new research questions about possible associations between occupational agricultural exposures and lung cancer, and contribute to a better knowledge and understanding of farmers’ occupational exposure to air pollutants

La transcriptomique des spermatozoïdes de mammifères peut constituer un outil pour apprécier le bon déroulement de la spermatogenèse, l'empreinte cartographique des ARNm reflétant l’expression des gènes durant la spermatogenèse. Le travail portant sur la relation entre les variations d’expression de l’aromatase dans le cadre d’une tératozoospermie isolée s’inscrit dans la continuité des études réalisées au laboratoire. Nous observons une diminution des taux de transcrits de l’aromatase dans les tératozoospermies sévères ainsi qu’une altération de l’expression des paramètres moléculaires de la qualité nucléaire des spermatozoïdes (Prm1, TNP1 et TNP2), résultats confirmés par les techniques au bleu d’aniline et chromomycine A3. L'évaluation des transcrits de l'aromatase pourrait constituer une aide en tant que marqueur potentiel de la qualité du spermatozoïde dans le cas d'études sur l'impact des toxiques environnementaux sur la fertilité. Des études réalisées chez la population agricole a montré le lien entre l’exposition aux pesticides et l’apparition de troubles de la reproduction. Dans une population de professionnels du monde agricole, nous avons observé une diminution significative des taux de transcrits de l’aromatase et de ESR1. Nous avons alors développé chez le rat mâle adulte un protocole d’exposition aigue au Roundup afin d’étudier l’impact moléculaire sur la fonction testiculaire. L’expression des ARNm de l’aromatase, de GPR30 et des marqueurs de la barrière hémato-testiculaire est perturbée. L’ensemble des résultats obtenus souligne l’intérêt de l’apport de la transcriptomique dans l’étude de la qualité du gamète mâle et particulièrement l’aromatase
The transcriptomic of mammals sperm cells can establish a tool to appreciate the good progress of the spermatogenesis, the cartographic imprint of the mRNA reflecting the expression of the genes during the spermatogenesis. The work concerning the relation between the variations of aromatase expression in the case of an isolated teratozoospermia joins in the continuity of the studies realized in the laboratory. We observe a decrease in levels of aromatase transcripts in the severe teratozoospermia as well as an alteration of the expression of molecular parameters of the nuclear sperm quality (Prm1, TNP1 and TNP2), confirmed by results of aniline blue and chromomycine A3 staining. The evaluation of the aromatase transcripts could constitute a help as a potential marker of the quality of sperm in the case of studies on the impact of environmental toxicants on fertility. Studies realized in the agricultural population showed the link between pesticide exposure and appearance of reproduction disorders. In a population of agricultural professionals, we observed a significant decrease of the aromatase and ESR1 transcripts. We have then developed to the adult male rats a protocol of an acute exposure to Roundup to study the molecular impact on testicular function. The mRNA expression of the aromatase, GPR30 and the molecular marker of the blood-testis barrier is disturbed. All the results obtained underlines the interst of the contribution of the transcriptomic in the study of the quality of the male gamete and especially aromatase

L'objectif était d'évaluer l'impact possible de l'exposition environnementale et prénatale aux pesticides sur la croissance fœtale, en tenant compte de la multiplicité des sources d'exposition. Ce travail s'appuie sur la cohorte mère-enfant PELAGIE qui a inclus 3421 femmes en début de grossesse en Bretagne (2002-2006). Nous avons mesuré l'exposition aux pesticides due : aux activités agricoles dans la commune de résidence, aux utilisations à domicile, à l'origine non biologique des aliments consommés et à l'exposition professionnelle du conjoint. Après avoir évalué l'association entre chacune des sources potentielles d'exposition et la croissance fœtale, un modèle bayésien à variables latentes a été réalisé pour évaluer l'influence simultanée des multiples sources d'exposition sur la croissance fœtale. Ce travail a mis en évidence une relation inverse entre l'exposition aux insecticides due à la présence d'activités agricoles dans la commune de résidence et le périmètre crânien à la naissance et entre l'exposition aux insecticides utilisés à domicile sur les plantes et les poids et périmètre crânien à la naissance. Nous avons également mis en œuvre et comparé des techniques statistiques (scores et classification) pour mesurer l'exposition aux pesticides à partir d'un questionnaire détaillé sur les utilisations à domicile de pesticides et évaluer l'association entre ces multiples usages à domicile et la croissance fœtale. Les résultats suggèrent que les méthodes de scores basées sur la simple somme des items apparaissent satisfaisantes pour créer une mesure d'exposition à partir d'un tel questionnaire et pour mettre en évidence des associations avec la croissance fœtale
The aim was to assess the possible impact of prenatal environmental exposure to pesticides on fetal growth, taking into account the multiple sources of exposure. This work is based on the mother-child cohort PELAGIE which included 3,421 women in early pregnancy in the Brittany region (2002-2006). We have measured pesticide exposure due to: agricultural activities in the municipality of residence, household uses, consumption of non-organic food, and spouse's occupational exposure. After having assessed the association between each of these potential exposure sources and fetal growth, a Bayesian latent variable model was build to simultaneously assess the effect of multiple exposure sources on fetal growth. This work suggests an inverse association between insecticide exposure due to the presence of agricultural activities in the residence municipality and the head circumference at birth and between exposure to insecticides used at home on plants and weight and head circumference at birth. We also used and compared statistical methods (score and classification) to measure pesticide exposure based on a detailed questionnaire on household pesticide uses and to assess the association between these multiple household uses and fetal growth. The results suggest that the scoring methods based on the simple sum of items appear to be satisfactory to create exposure measures from such questionnaire and to underscore associations with fetal growth

Les abeilles domestiques subissent des pertes de colonies sans précédents, ce qui pourrait à terme avoir un fort impact économique compte tenu de leur apport à l’agriculture en service de pollinisation. Ces pertes sont définies comme causées par des stress multifactoriels. Cependant, l’impact de ces stress est en général testé séparément sur les individus ou les colonies. Les colonies sont connues pour concentrer les pesticides provenant de l’environnement à travers le pollen et le nectar récoltés mais aussi les pathogènes. L’étude de la co-exposition entre le thiaméthoxam, un insecticide néonicotinoïde, et deux virus de l’abeille, le DWV et le CBPV, a mis en évidence l’existence d’interactions entre chacun de ces virus et le pesticide. Diverses méthodes de transmission des virus ont été testées afin de s’approcher au mieux des conditions naturelles et une méthode de transmission du CBPV par contact répétable a été développée. Une cinétique de métabolisation du thiamethoxam a été effectuée pour la première fois, renseignant sur la forte probabilité d’excrétion du métabolite en conditions naturelles. Lors d’expérimentations en cagettes la co-exposition entre le CBPV et le thiaméthoxam à fortes doses chroniques a causé des mortalités synergiques, ou une augmentation des charges virales atteignant le seuil en nombre de copies virales connu pour déclencher des infections apparentes chez les abeilles. Les différences de résultats entre des abeilles provenant de colonies dans diverse conditions a souligné un effet de tolérance aux stress encore non étudié chez l’abeille domestique. En parallèle, la co-exposition au sein de la colonie entre le thiaméthoxam à une dose sublétale aigüe et le DWV a causé des premières sorties de butinage extrêmement précoces chez les abeilles, ainsi que de fortes proportions de premiers vols sans retour, ce qui pourrait à terme avoir un effet dévastateur sur les colonies. L’étude de la transcription de gènes suggère que les effets obtenus sur les charges virales en CBPV seraient dus à un effet du thiaméthoxam sur dorsal-1a, un facteur de l’immunité, et les sorties précoces à une baisse significative de la transcription de la vittelogénine, entrant en jeu dans les mécanismes de vieillissement, due au DWV. Le développement de clones moléculaires du DWV a été amorcé, ce qui pourra à terme permettre des études de génétique inverse sur ce virus, qui pourront expliquer ses modes de transmission et d’infections encore inconnus à ce jour
Domestic honeybees are suffering from unprecedented colony losses, which could at term have a strong economic impact, considering their part in crop pollination, notably. These losses are defined as caused by multifactorial stresses. However, the impact of these stresses is usually measured separately, on individuals or colonies. Colonies are known to concentrate pesticides from their environment through collection of pollen and nectar, but they also concentrate pathogens. The study of a co-exposure between thiamethoxam, a neonicotinoid insecticide, and two honeybee viruses, DWV and CBPV, has shed light on the existence of interactions between each of these viruses and the pesticide. Different virus transmission methods have been tested to be as close as natural conditions, and a repeatable CBPV transmission method through contact has been developed. Metabolisation kinetics of thiamethoxam have been obtained for the first time, underlining the strong probability for excretion of the metabolite in natural conditions. During caged experiments, the co-exposure experiments between thiamethoxam at high chronic doses and CBPV cause synergistic mortalities, or an increase in viral loads which reached the number of viral copies threshold associated with clinical signs in bees. The varying results between bees from colonies kept in different conditions underlined a stress tolerance effect yet to be studied in the honeybee. In parallel, co-exposure in colonies between sublethal doses of thiamethoxam and DWV caused extremely precocious first foraging trips in bees, as well as large proportions of bees never returning to the hive after their firs exit, which both could in the end have a devastating effect on the colonies. The study of gene transcripts suggests that the obtained effects on CBPV viral loads could be due to a negative effect of thiamethoxam on dorsal-1a, an immune factor, and the precocious trips to a significant down-regulation of vitellogenin, which takes part in honeybee aging, cause by DWV. The development of molecular clones of DWV and a DWV recombinant was initiated, which will in the future allow for reverse genetics studies on this virus, which will help explain their transmission and infection mechanisms that are still unknown to this day

L’objectif principal de cette thèse était de mieux comprendre le comportement photochimique des pesticides pulvérisés dans les serres agricoles à Menyeh-Liban Nord. La première partie du travail a été consacrée à l’analyse des échantillons de poivrons verts, concombres, tomates, des films de plastique et de l’air récupérés dans ces serres agricoles. Nous avons quantifié et suivi par HPLC-HR-MS les résidus de 4 pesticides: bifénazate (BIF), acétamipride, imidaclopride et thiophanate méthyl (TM) dans les échantillons de légumes extraits par la méthode QUECHERS. Les quantités retrouvées durant les 6 jours suivant la pulvérisation étaient bien supérieures aux MRLs imposées pour chaque pesticide. Par ailleurs, des photoproduits de TM, BIF et de l’imidaclopride ont été détectés dans les solutions de rinçage de la surface des tomates, des concombres et des poivrons verts, démontrant ainsi la possibilité de photodégradation des pesticides à l’intérieur d’une serre agricole. L’analyse de la phase gazeuse par GC-MS a révélé la libération de terpènes, d’alcanes et d’aldéhydes comme réponse des plantes au stress de température et de pulvérisation. Dans une deuxième partie, on a détaillé les mécanismes de transformation photochimique du BIF et du TM sous irradiations simulées. La photodégradation de TM avait un caractère autoaccéléré qui n’a jamais été rapporté dans la littérature. Une étude détaillée nous a permis de démontrer que cette auto-accélération est due à la formation d’un photoproduit photosensibilisateur dérivé de la quinoxaline. Quant au BIF, sa vitesse de dégradation et la nature des produits dépendaient du milieu (ACN, eau, cire et poivron verts). Ces travaux ont mis en évidence l’effet de support et de mélange sur le comportement photochimique des pesticides
The main purpose of this work was to better understand the photochemical behavior of pesticides used in agricultural greenhouses in Menyeh-North Lebanon. The first part was dedicated to the analysis of green peppers, cucumbers, tomatoes, plastic films and air samples from these agricultural greenhouses. HPLC-HR-MS was used to quantify and monitor the residues of 4 pesticides: bifenazate (BIF), acetamiprid, imidacloprid and thiophanate methyl (TM) after QUECHERS extraction of the vegetables samples. The quantities of pesticides found within 6 days after spraying were well above the MRLs imposed for each one. Then, the photoproducts of TM, BIF and imidacloprid were identified after rinsing the surface of tomatoes, cucumbers and green peppers. This demonstrated the possibility of photodegradation of pesticides even inside an agricultural greenhouse. Gas phase analysis by GC-MS revealed the presence of terpenes, alkanes and aldehydes as the response of plants to temperature and spraying stresses. In a second part, we studied the photochemical mechanisms of BIF and TM in the laboratory under simulated irradiation. The auto-accelerated photodegradation of TM was reported for the first time. A detailed study enabled us to demonstrate that this auto-acceleration was due to the formation of a photosensitizing photoproduct derived from quinoxaline. The rate of degradation of BIF and the nature of the products were dependent on the medium (ACN, water, wax and green peppers). These results highlighted the effect of support and mixture on the photochemical behavior of pesticides

L'incidence des pesticides sur la qualite pollinique et sur le metabolisme fondamental du gametophyte male en formation a ete etudiee chez le tradescantia bracteata l. Et chez l'hordeum vulgare l. Les pesticides affectent la qualite pollinique et les alterations induites dans les grains de pollen sont dose-dependantes. Le nombre de grains de pollen qui germent diminue et l'elongation du tube pollinique est ralentie. La viabilite pollinique a ete reduite chez le tradescantia lors des traitements par contact direct ou par voie vasculaire. Dans le cas de l'orge seuls les traitements repetitifs affectent le taux de pollen viable. Les noyaux des cellules polliniques et des cellules tapetales constituent une cible pour l'action des pesticides. En effet, la morphologie de la chromatine, la teneur en adn ainsi que la synthese d'adn du pollen ont ete modifiees. Par ailleurs, chez le tradescantia traite par l'herbicide, la teneur en adn des cellules tapetales a ete egalement reduite. Les pesticides ont modifie un nombre limite de proteines polliniques et tapetales, les changements des profils proteiques pouvant se resumer par l'induction ou l'inhibition de la synthese des proteines et par l'accumulation ou de la degradation des proteines pre existantes. Les traitements pesticides ont induit chez les deux plantes la synthese d'un polypeptide de 25/26 kda dans les grains de pollen et celle d'un polypeptide de 32 kda dans les microsporocytes. De plus des proteines specifiques du stade et du traitement apparaissent et/ou disparaissent. Chez l'orge, la synthese d'un polypeptide de 18 kda a ete induite a tous les stades de developpement et quel que soit le traitement. Chez le tradescantia, l'apparition d'une proteine de 62 kda dans le tapis a ete reliee au traitement a l'herbicide. Chez les deux especes, la comparaison des sequences des proteines accumulees avec celles des banques de donnees a permis d'identifier en particulier une proteine ayant une homologie de sequence avec les histones h3. 3 d'arabidopsis thaliana