Academic literature on the topic 'Pathogènes environnementaux'

La cavité buccale est l’une des voies majeures des contaminations environnementales connues pour être impliquées dans de nombreuses maladies chroniques via l’alimentation, les médications ou même la respiration. D’autres facteurs peuvent également influer sur l’environnement oral, certains endogènes, comme le microbiote, les variations hormonales, la salive, d’autres exogènes, comme les biomatériaux dentaires et les agents pathogènes. Cette synthèse fait le point sur l’état des connaissances, les questions et controverses sur les facteurs environnementaux courants au contact de la sphère orale impliqués dans les maladies de la cavité orale diagnostiquées chez l’adulte telles que les cancers des voies aéro-digestives supérieures, les ostéonécroses des mâchoires, et les parodontites, ces dernières pouvant d’ailleurs être directement liées à des pathologies systémiques comme les accidents vasculaires cérébraux, la maladie d’Alzheimer ou la maladie de Crohn notamment. La caractérisation des impacts environnementaux sur le microbiote oral, la salive, l’émail dentaire peut servir de marqueur pronostic précoce des maladies diagnostiquées ultérieurement, en lien avec ces expositions.

La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative chronique associée à une perte progressive de neurones dopaminergiques dans la substance noire pars compacta et au dépôt intraneuronal d'agrégats de protéines insolubles renfermant principalement l'α-synucléine. Les mécanismes pathogènes qui se cachent derrière cette maladie restent insaisissables. Cependant, il est bien admis que les facteurs génétiques et environnementaux contribuent aux processus de la neuro-inflammation et du stress oxydatif jouant un rôle primordial dans la pathogenèse de cette maladie. Étant donné que les thérapies disponibles visent uniquement à soulager les symptômes de la maladie de Parkinson, les scientifiques visent à exploiter la compréhension des processus impliqués dans cette maladie dans le développement de nouvelles pistes pour mieux contrôler sa progression. Mots-clés : La maladie de parkinson, dopamine, stress oxydant.

Les moteurs de l'évolution des agents pathogènes, qu'il s'agisse des espèces sensibles, des vecteurs animaux ou des effets environnementaux incluant la pollution et le réchauffement climatique sont difficiles à appréhender. Il est donc important de générer des connaissances sur l’épidémiologie des maladies infectieuses aquacoles pour lesquelles il est difficile de contrôler le milieu d'élevage. Les connaissances épidémiologiques ainsi acquises peuvent alimenter des modèles dynamiques de transmission de ces maladies. Un premier article (Renault et al) présente les facteurs de risques d’apparition et d’émergence des maladies en aquaculture. Il souligne l’importance de générer des données pour améliorer la connaissance des facteurs d’épidémiologie descriptive impliqués dans l’apparition et la diffusion de maladies dues à des agents infectieux, en s’intéressant notamment aux interactions entre l’hôte, l’agent pathogène et l’environnement. Dans ce cadre, le développement d’études portant sur les effets de polluants et de facteurs physico-chimiques liés aux changements globaux chez différentes espèces d’intérêt aquacole est considéré comme une priorité. Un second article (Thébault et al) décrit l’intérêt potentiel de la modélisation pour l’étude de maladies infectieuses chez les poissons et les mollusques. La formulation précise des questions posées par une maladie infectieuse ouvre la voie à des formes de modélisation dynamique intégrant les caractéristiques de population de l'agent pathogène et les effets des actions de maîtrise éventuellement mises en œuvre. Parmi les retombées utiles de la modélisation, figurent l'évaluation anticipée des mesures de contrôle et l'identification en continu des lacunes pouvant subsister dans un corpus de données. Le manque de données issues aussi bien du terrain que de l'expérimentation est le principal frein au développement de tels modèles en infectiologie aquacole. Il ne faut évidemment pas attendre de la modélisation plus qu'elle ne peut donner. Néanmoins, l’expérience des élevages terrestres montre que la modélisation peut parfois contribuer à quelques améliorations, notamment en termes de gestion de la santé des élevages au quotidien ou d’aide à la décision.

Au cours des dernières années, l’augmentation de la production aquacole et du nombre d’espèces aquatiques élevées au niveau mondial s’est accompagnée d’une augmentation du nombre et de la répartition des maladies infectieuses. En 2002-2003, 62 cas d’émergence de ma-ladies infectieuses chez des animaux aquatiques ont été rapportés, les deux tiers en élevage, principalement en Europe et en Amérique du Nord. Une maladie est dite émergente quand son incidence augmente significativement pour une population, un lieu et une période donnés. Pour émerger, une maladie doit d’abord être introduite dans une zone ou une population indemne, et les animaux être exposés à des facteurs favorisants sa transmission. Les risques d’introduction de nouvelles maladies sont principalement associés aux mouvements d’animaux infectés (sauvage ou d’élevage, vivants ou morts), au matériel d’élevage ou à des milieux de transport contaminés, à l’évolution des agents pathogènes eux-mêmes, et à des facteurs environnementaux : réservoirs sauvages, polluants, changements climatiques. Les facteurs d’exposition permettant l’émergence d’une maladie après son introduction sont liés aux conditions d’élevage, à l’épidémiologie des différentes maladies et aux mouvements d’eau et d’animaux sauvages.

Magnaporthe grisea, pathogène du riz est cosmopolite et cause d’énormes dégâts au Mali. L’utilisation de variétés résistantes et de fongicides chimiques sont efficaces pour son contrôle, mais présentent des limites objectives avec le contournement des gènes de résistances par l’agent pathogène, ainsi que les risques sanitaires et environnementaux que présentent les fongicides. Avec cette information de base, cette étude s’est proposée de développer une stratégie de lutte biologique utilisant des antagonismes naturels afin de contrôler M. grisea. Dix souches de M. grisea du Mali ont été caractérisées morphologiquement et moléculairement pour confirmer leurs identité et variabilité. L’action antagoniste in vitro de 05 souches de T. harzianum a été évaluée sur ces souches pathogènes. M. grisea et T. harzianum ont ainsi été mises en confrontation directe dans des boites de Petri pendant 06 jours. Les croissances radiales du pathogène ont été évaluées et les coefficients d’antagonisme calculés. L’analyse moléculaire a indiqué que toutes les souches appartiennent à M. grisea et présentent de fortes homologies avec les souches de références du NCBI. L’analyse des séquences a indiqué trois groupes légèrement distingués. Toutes les souches de T. harzianum ont inhibé la croissance du pathogène avec des coefficients d’antagonisme compris entre 0,50 et 0,78.Mots clés: Riz, Magnaporthe grisea, In vitro, Trichoderma harzianum, antagonisme. English Title: In vitro evaluation of the antagonistic potential of Trichoderma harzianum from Burkina Faso against Magnaporthe grisea, the causative agent of rice blast disease, isolated in MaliMagnaporthe grisea, a rice pathogen, is cosmopolitan and causes enormous damage in Mali. The use of resistance cultivars and chemical fungicide are generally effective control methods. However, the durability of genetic resistance is often short-lived because of the pathogen’s ability to rapidly evolve to overcome resistance gene, and then environmental and toxicity threat of chemicals employment. With this basic information, this study proposed to develop an alternative strategy to control M. grisea with T. harzianum. M. grisea from Mali has been characterized morphologically and molecularly to confirm their identity and variability. The in vitro antagonistic action of 05 strains of T. harzianum was tested. M. grisea and T. harzianum were thus confronted with a direct confrontation in the Petri dishes during 06 days. The radial growths of the pathogen were evaluated and the coefficients of antagonism calculated. Molecular analysis with all strains corresponds to M. grisea and strong assertions with NCBI reference strains. Sequence analysis indicated three slightly distinguished groups. T. harzianum strains inhibited growth of the pathogen with antagonistic coefficients between 0.50 and 0.78.Keywords: Rice, Magnaporthe grisea, In vitro, Trichoderma harzianum, antagonism

Les échantillons sanguins ou urinaires prélevés dans les laboratoires de biologie médicale sont aujourd’hui dirigés vers des plateformes d’analyse centralisées permettant l’optimisation des analyses, tant sur le plan technique qu’économique. Ces plateformes sont équipées d’automates spécialisés utilisant de nombreux réactifs chimiques. Ces réactifs contiennent parfois des substances très écotoxiques qui peuvent ainsi être rejetées au réseau d’assainissement urbain sans traitement préalable. Dans le but de caractériser les dangers environnementaux liés à ces rejets liquides méconnus, un programme de caractérisation chimique et écotoxicologique a été mis en place sur les rejets d’un laboratoire pilote situé dans la région lyonnaise. Ce programme a montré la forte écotoxicité des rejets de certains automates. Il a également mis en évidence l’écotoxicité des rejets liquides traités à l’Eau de Javel dans le laboratoire, dans le but d’éliminer les germes pathogènes. Après consolidation par la réalisation de mesures sur d’autres sites, ces résultats pourront être utilisés par les responsables des plateformes en vue de l’amélioration de la gestion de leurs rejets : remplacement de certains réactifs par des composés moins écotoxiques, prétraitement de certains rejets sur le site même du laboratoire, évacuation des rejets les plus écotoxiques, ou difficilement traitables in situ, vers des filières de traitement adaptées.

Les consommateurs sont de plus en plus attentifs aux qualités sanitaire et sensorielle des produits laitiers et des fromages en particulier. Ces qualités dépendent en grande partie de la composition et de la vie des communautés microbiennes, en perpétuelle évolution lors de la fabrication et de l'affinage des fromages. Elles doivent maintenant être réfléchies dans le cadre de plus en plus strict de la législation européenne en matière de normes microbiologiques. Le contrôle de ces communautés microbiennes, pour favoriser les flores utiles et inhiber les flores pathogènes, est donc un des facteurs-clés de la maîtrise de la qualité des fromages. Il est particulièrement complexe car la vie de ces communautés résulte toujours d'interactions -synergie, antagonisme, compétition- entre les microorganismes, répondant à des changements environnementaux (combinaison de stress divers pH, sel, acides) et interagissant avec les structures physiques (répartition, attachement) et les constituants biochimiques du lait puis du fromage. La maîtrise de la communauté microbienne débute dès l’élevage, d'une part parce qu'une partie d’entre elle est présente dans le lait de fabrication et, d'autre part, parce que la composition biochimique de la matière première lait, qui dépend des conditions d’élevage des animaux, va influencer la vie des populations microbiennes. Elle doit être effective tout au long de la fabrication et de l'affinage. Voir la suite de l'article à l'adresse suivante :https://www6.inrae.fr/productions-animales_eng/content/download/3822/39529/version/1/file/Prod_Anim_2003_16_4_06.pdf

Dans le contexte très évolutif de la recherche en santé animale, une réflexion sur ses enjeux, ses spécificités et ses synergies avec la recherche biomédicale, a été conduite à l’initiative de l’INRA. Affirmés au premier chef par l’OMS, la FAO et l’OIE, les enjeux en santé animale, hors des maladies transmissibles à l’Homme, sont énormes et touchent à la sécurité alimentaire, l’économie de l’agriculture et l’ensemble des activités économiques qui en découlent. S’y ajoutent les enjeux de santé publique (zoonoses, xénobiotiques, antibiorésistance), environnementaux et de bien-être animal. La recherche en santé animale présente des spécificités d’ordre méthodologique et scientifique, liées notamment aux particularités biologiques des espèces domestiques et aux pratiques d’élevage. Elle n’a pas les mêmes questionnements scientifiques qu’en biologie humaine même lorsqu’elle traite des mêmes agents pathogènes et, connectée aux autres sciences animales (génétique, physiologie, zootechnie), elle s’enracine dans une réalité agricole et économique très spécifique. Des synergies génériques et méthodologiques existent néanmoins avec la recherche biomédicale, en particulier autour des outils et des modèles biologiques. Certaines espèces domestiques (tel le porc) présentent en outre des similitudes fonctionnelles avec l’Homme, plus que le rongeur de laboratoire. Ainsi la singularité de la recherche en santé animale par rapport à la recherche en biologie humaine devrait être prise en compte dans son organisation, son évaluation et son financement, via une politique de reconnaissance des enjeux spécifiques. Simultanément, l’approche one health devrait faciliter une collaboration approfondie entre recherche en biologie humaine et recherche en santé animale, à l’échelle des équipes ou des programmes.

Depuis le milieu du XXe siècle, les impacts des activités humaines sur les écosystèmes sont croissants. À l’érosion de la biodiversité et au dérèglement climatique, ainsi qu’au développement de maladies chroniques que constituent l’obésité et le diabète, s’ajoute désormais la pandémie du coronavirus. Il s’agit d’un ensemble de crises environnementales ou sanitaires qui résultent pour partie de facteurs communs et dont les impacts peuvent se conjuguer et s’amplifier. Dans ce contexte inédit, nos modes de production, transformation, distribution et consommation des aliments sont particulièrement interrogés. Ils sont à l’origine d’une part importante des émissions de gaz à effet de serre, participent à la destruction de certains habitats naturels réservoirs d’agents pathogènes et contribuent à l’émergence de maladies chroniques chez l’homme. De ce fait, la nécessité d’une transition de notre système alimentaire est une idée qui fait consensus, même si le choix des changements à opérer concrètement pose de nombreuses questions. À travers une approche systémique de « santé globale », rendant compte de l’interdépendance de l’état de santé de l’Homme, des animaux et des écosystèmes dans lesquels ils évoluent, nous montrons qu’il faut prioriser aussi bien les enjeux environnementaux que de santé pour mener à bien ces arbitrages. Nous montrons qu’il est possible de faire des choix doublement vertueux pour l’environnement et la santé en transformant les modes de production, de transformation, de distribution et de consommation des aliments : réorienter l’élevage, abaisser le degré de transformation des aliments, diversifier les modes de distribution et « végétaliser » notre assiette. Ces changements participent à la territorialisation du système alimentaire.

Le goéland leucophée endémique dans la région méditerranéenne française. Son mycobiote intestinal n'a jamais été étudié. Ce travail visait à décrire le rôle de ces oiseaux comme réservoir et disséminateur de champignons pathogènes pour l’homme. Nous avons collecté 177 guano de goélands dans cinq sites sur le littoral méditerranéen français; La Grande-Motte, Palavas-les-Flots, Pierre-Blanche, Frioul and Riou archipels. Nous avons identifié dix-sept espèces de levure; les plus fréquentes étant Candida krusei, Galactomyces geotrichum, C. glabrata et C. albicans. On notait d’une part une augmentation de la fréquence des espèces anthropiques de levures C. glabrata et C. albicans avec l’anthropisation des biotopes des colonies de goélands dont d’isolats résistants aux antifongiques. Nous avons analysé les communautés de champignons filamenteux aérocontaminants isolés à partir des mêmes échantillons. Nous avons identifié 16 genres de champignons filamenteux. la faible diversité et abondance de champignons filamenteux dans les zones urbaines par rapport aux suburbains ou à un environnement peu affecté par l'anthropisation et l’association claire entre certaines espèces fongiques et des environnements particuliers. nous avons analysé la génétique des populations de la levure C. glabrata. Nous avons typé par MLVA, 111 isolats de goélands et 79 isolats collectés chez des patients des hôpitaux de Nîmes, Montpellier et Marseille. Nous avons observé une diversité génétique similaire entre les populations de C. glabrata isolées chez le goéland ou chez l’homme. Les isolats de C. glabrata résistants au fluconazole se distribuaient uniformément dans les deux populations
The yellow-legged gull is endemic in the French Mediterranean area. Their gut mycobiota has never been studied. This work aimed to describe their role in the spreading of potentially human pathogenic fungi with antifungal resistance. Therefore, we sampled 177 yellow-legged gull’s faecal samples in five sites along the Mediterranean littoral South of France; La Grande-Motte, Palavas-les-Flots, Pierre-Blanche, Frioul and Riou archipelagos. We identified seventeen yeast species; the most frequent were Candida krusei, Galactomyces geotrichum, C. glabrata, C. albicans and Saccharomyces cerevisiae. The frequency of the anthropic yeast species C. glabrata and C. albicans increased with the synanthropy of the gull’s colonies and antifungal resistance was found in each of the five most frequent yeast species. We further analyzed the airborne filamentous fungi species isolated from the same sample cultures. We identified 35 filamentous fungi species in 16 genera including 35 species. Both fungal diversity and abundance were low in urban area when compared to suburban ecocline or environments that were little affected by anthropogenic impact and particular fungal species were clearly associated with distinct environments. Finally, we analyzed the population genetic of the human pathogenic yeast C. glabrata, which were isolated from gulls (111 isolates) and from patients (79 isolates) in Nimes, Montpellier and Marseille hospitals, via MLVA analysis. We found that the C. glabrata populations isolated from gulls or humans shared a similar genetic diversity. Antifungal-resistant C. glabrata isolates were evenly distributed in both gull and human populations

Plus de 130 espèces de Vibrio, bactéries ubiquitaires des milieux marins et estuariens sont décrites, dont certaines sont des pathogènes d’organismes marins (poissons, coraux, coquillages, …). Douze espèces sont pathogènes pour l’homme, parmi lesquelles V. cholerae, V. parahaemolyticus et V. vulnificus. Les cas d’infections humaines sont essentiellement liés à la consommation de produits de la mer crus ou à l’exposition de plaies cutanées à l’eau de mer. En France, ce risque est faible mais pourrait s’accentuer en raison de la consommation croissante de produits de la mer, de l'augmentation de la part des individus immunodéprimés dans la population, de l'impact des activités anthropiques et du réchauffement climatique sur le milieu marin. Une meilleure compréhension de l'écologie de ces bactéries (distribution, abondance et diversité) est un pré-requis à la mise en place d’une surveillance environnementale de ce risque. L’étude menée au cours de ma thèse en zone Manche-Mer du Nord, dans le cadre du programme Vibrio Manche (2009-2012, partenariat EDFR&D/Ifremer/Institut Pasteur de Lille), avait pour objectif d'évaluer la diversité et la distribution spatio-temporelle côtière des vibrions, dont des espèces potentiellement pathogènes pour l’homme et les animaux, et leur relation avec les paramètres environnementaux biologiques (phytoplancton et zooplancton) et physico-chimiques. La stratégie de suivi a reposé sur le dénombrement et l’isolement de souches de Vibrio, à 22°C et 37°C sur milieu sélectif, à partir d’eau de mer et de sédiments superficiels collectés au cours de neuf campagnes d’échantillonnage et associés à la mesure de paramètres environnementaux. Le développement et la validation d’outils d’identification des souches environnementales par PCR en temps réel et le séquençage de marqueurs génétiques discriminants ont conduit à mettre en évidence une grande diversité d’espèces parmi les isolats à 22°C, celle-ci étant composée principalement de pathogènes d’organismes marins dont l’espèce V. splendidus. Les isolats à 37°C, marqués par la prédominance de deux espèces, V. alginolyticus et V. harveyi, et la rareté des pathogènes humains détectés dans les conditions d’analyses retenues pour cette étude. Au terme de l’étude, nous avons mis en évidence la présence de 20 et 17 espèces de vibrions respectivement à 22°C (deux campagnes) et 37°C (neuf campagnes) sur la zone étudiée, et l’influence probable de conditions environnementales contrastées sur la structure de ces populations. En termes d’abondance, les vibrions cultivables à 37°C ont montré une forte saisonnalité, et une relation significative à la température de l’eau et à l’abondance totale du zooplancton. La saisonnalité des vibrions cultivables à 22°C a été moindre, et leur abondance a pu être reliée de façon significative à la concentration en chlorophylle a totale et également à l’abondance totale en zooplancton. Ces éléments de connaissance et la stratégie d’identification développée pourront, à terme, contribuer au développement d’outils de surveillance microbiologique environnementale et ouvrent des perspectives pour mieux comprendre l’écologie des vibrions et les facteurs structurant non seulement leur abondance, mais aussi leur diversité
One hundred and thirty species of vibrios, ubiquitous bacteria of marine and estuarine environments have been described, some of them being pathogenic for marine organisms. Twelve species are classified as human pathogens, Vibrio cholerae, V. parahaemolyticus and V. vulnificus being the most frequently reported in cases of infection. Human infections are linked mostly to raw seafood consumption or to the exposure of skin wounds to contaminated seawater. In France, the risk is low but it is expected to increase in the future due to the increase of raw seafood consumption, the part of immuno-compromised people, but also the impact of anthropic activities and global warming on the marine environment. A better understanding of the ecology of these bacteria (distribution pattern, abundance and diversity) is a prerequisite for the monitoring of the Vibrio-risk in the environment. The 2-year study carried out in the Eastern English Channel during my PhD was part of the Vibrio Manche program (2009-2012, funding EDF R&D/Ifremer/Institut Pasteur de Lille), which main objective was to characterize the spatio-temporal distribution of the vibrios, among which the potentially pathogenic species for human and animal, and their relations with the biotic(phytoplankton and zooplankton) and abiotic environmental parameters. The strategy consisted in the enumeration and isolation of Vibrio strains, at 22°C and37°C on a selective medium, from seawater and superficial sediments collected during nine sampling campaigns and associated with the recording of environmental parameters. The protocol developed in this study provides an appropriate and rapid screening tool to identify a large number of bacterial strains routinely isolated from the environment. This was based on real-time PCR assays and the sequencing of discriminant genetic markers. We highlighted the important diversity of species among the 22°C isolates, represented mainly by species pathogenic for marine organisms such as V. splendidus. Contrastingly, the 37°C isolates were mainly represented by two species, V. alginolyticus and V. harveyi, and the potentially pathogenic species for humans were rarely detected using this experimental approach. We detected 20 and 17 species of vibrios among the 22°C (two sampling campaigns) and 37°C(nine sampling campaigns) isolates, respectively, and highlighted the probable influence of contrasted environmental conditions on these populations structure. These two populations presented different seasonal dynamics, as the seawater temperature and the zooplankton abundance showed to be the main drivers for the 37°C population. The 22°C population seemed to be linked to the chlorophyll a concentration and zooplankton abundance. These data and the approach developed in this study could contribute to the development of tools for the monitoring of coastal environment and they give perspectives to better understand the ecology of the vibrios and the environmental factors driving their abundance and diversity

Burkholderia pseudomallei (BP) bactérie commune des sols tropicaux, provoque une maladie grave, la mélioïdose. Cette thèse, basée sur un travail de terrain dans le centre de la RDP Lao où BP est endémique, vise à clarifier les déterminants de la distribution de BP dans le sol en fonction des conditions biogéochimiques du sol et climatiques, à des échelles emboîtées. PB a été identifiée dans le sol jusqu'à 300 cm de profondeur, à des concentrations variables (maximales en dessous de 100 cm), à la fois à l'échelle du millimètre, en lien avec l'état d'oxydation du fer, et à l'échelle du profil du sol. La variabilité saisonnière des concentrations de BP, plus marquée près de la surface qu'en profondeur, est cohérente avec sa persistance accrue dans les couches saturées d'eau tout au long de l'année. Cette thèse démontre l'importance de considérer la complexité du sol pour mieux comprendre l'écologie de BP
Burkholderia pseudomallei (BP) a pathogenic bacterium found in tropical soils, causes a severe disease, melioidosis. This thesis, based on field work in the main region of BP endemicity in Lao PDR, aims to clarify the determinants of BP distribution in soil. We applied a multi-scale approach to characterize the distribution of BP in relation with soil physico-chemical variability and highlight seasonal variations in BP distribution. BP occurred at all soil depths down to 300 cm but its concentrations varied drastically, both at the millimetre scale, concomitantly with the oxidation state of iron, and at the soil profile scale, unexpectedly reaching peak values below 100 cm. Seasonal variability of BP concentrations was higher in shallow than deep soil horizons, consistent with increased BP persistence in layers saturated with water year round. This thesis demonstrate the importance of considering the complexity of soil to better understand the ecology of BP

La carotte présente un grand intérêt nutritionnel comme source alimentaire en caroténoïdes. Pourtant, la connaissance des mécanismes d’accumulation de ces composés est un enjeu majeur. Si le déterminisme génétique a été relativement bien étudié, l’impact de stress sur l’accumulation des caroténoïdes chez la carotte reste méconnu. Ce travail de thèse vise donc à déterminer (i) l’impact de stress biotique et abiotique appliqués individuellement ou en combinaison sur les teneurs en caroténoïdes dans les feuilles et racines de carotte,(ii) les mécanismes de régulation pouvant expliquer ces variations (iii) si le métabolisme secondaire est affecté spécifiquement, indépendamment du métabolisme primaire.Les résultats mettent en évidence un effet négatif des différentes conditions de stress, en particulier appliquées en combinaison, sur les teneurs en caroténoïdes dans les feuilles et les racines de carotte, mais dépendent du génotype. La régulation transcriptionnelle au niveau de la voie de biosynthèse des caroténoïdes ne peut expliquer qu’en partie les variations de teneurs. Les variations de teneurs en chlorophylles des feuilles et sucres des racines sont corrélées à celles des teneurs en caroténoïdes, suggérant des mécanismes communs de régulation.Ce travail montre que l’impact de stress en culture, et en particulier leur combinaison, est une composante importante de l’élaboration de la qualité nutritionnelle. Les travaux doivent être poursuivis afin d’établir un schéma plus précis de la régulation de l’accumulation des caroténoïdes chez la carotte
Carrot presents a high nutritional interest as a carotenoid intake source. However, knowledge about accumulation mechanisms of these compounds is a major issue. While genetic determinism was relatively well studied, the impact of stresses on carotenoid accumulation in carrot remains unknown. This thesis work aims to determine (i) the impact of biotic and abiotic stresses applied individually or in combination on carotenoid contents in carrot leaves and roots, (ii) the regulation mechanisms which could explainthese variations and (iii) if secondary metabolism is specifically affected independently from primarymetabolism. Results bring to light a negative effect of the different stress conditions, particularly applied in combination, on carotenoid contents in carrot leaves and roots but depend on genotypes. Transcriptional regulation based on carotenoid biosynthetic genes can only partially explain contentvariations. Chlorophyll content variations in leaves and sugar content variations in roots are correlated to those of carotenoids suggesting common regulation mechanisms. This work shows that the impact of stress on culture, and particularly in combination, is an important determinism of nutritional quality. Further works need to be performed to establish a more precise regulation network pattern of carotenoid accumulation in carrot

Ce travail expose les donnees epidemiologiques et mineralogiques des calcifications pleurales et des mesotheliomes induits par l'inhalation de fibres d'amiante environnementale en corse du nord-est. Les fibres de chrysotile et surtout de tremolite identifiees dans l'atmosphere paraissent etre a l'origine de cette pathologie. Une etude mineralogique des echantillons de poumon et de plevre d'animaux de cette region confirme la presence de fibres pathogenes (c'est a dire de longueur superieure a 5 microns) dans la plevre parietale. Une analyse des biopsies pulmonaires et pleurales (zone macroscopiquement saine et zone marquee par l'anthracose) de patients exposes a l'amiante montre que ces fibres pathogenes se concentrent dans ces points chauds colores par les pigments anthracotiques. Ces fibres potentiellement pathogenes sont representees essentiellement par des amphiboles. La nature de ces structures retenant les fibres est mal elucidee mais ces zones sont probablement le point de depart des plaques pleurales et des mesotheliomes

Un certain nombre de maladies neurodégénératives, comme la maladie de Creutzfeld-Jacob chez l'homme ou la maladie dite de "la vache folle" chez les bovins, sont dues au mauvais repliement d'une protéine cellulaire dite prion. Plusieurs protéines prions ont été identifiées chez des microorganismes comme Ure2p chez Saccharomyces cerevisiae ou HET-s chez Podospora anserina. Ces protéines sont non pathogènes pour l'homme et se comportent comme le prion de mammifères c'est à dire en s'assemblant également en fibres amyloïdes. Chez S. cerevisiae, la protéine Ure2p est associée au phénotype prion [URE3] et est agrégée dans ce type de cellule. Dans un premier temps, nous avons montré que les agrégats [URE3] obtenu in vivo étaient d'une nature différente des fibres amyloïdes produites in vitro. Dans un second temps, la technicité acquise au cours de l'étude biochimique d'Ure2p m'a permis d'aborder celle d'un orthologue, Ure2p de Saccharomyces paradoxus (Ure2p-Sp), qui n'est pas un prion "in vivo". Après avoir montré que les deux protéines sous forme soluble présentent les mêmes caractéristiques biochimiques, je montre qu'elles possèdent la même propension à former des fibres amyloïdes. Dans le cadre de cette étude nous montrons également que ces fibres sont infectieuses laissant penser qu'in vivo cette incapacité de la protéine Ure2p-Sp à basculer sous forme prion est plutôt due à une défaillance du mécanisme de propagation des prions plutôt qu'à une différence de la structure amyloïde proprement dite. Enfin, nous avons pu montrer qu'il était possible de transformer une protéine amyloïde non toxique en une protéine toxique en ne changeant que quelques acides aminés. En poursuivant cette étude par une étude in vitro, j'ai également pu observer que la protéine toxique s'organisait in vitro en de courtes fibres amyloïdes qui pouvaient mimer les intermédiaires responsables de la toxicité au cours des maladies neurodégénératives. Si dans cette première partie l'apport de la biochimie dans l'étude ciblée de différentes protéines amyloïdes de champignons ascomycètes est évident, l'étude des protéines peut également se faire par une approche biochimique globale sans a priori comme dans l'étude de la réponse protéique d'une plante à un stress environnemental. Grâce au séquençage des génomes, la biochimie post-génomique connait un essor exceptionnel et permet de mettre en évidence de nouvelles protéines dans le cadre d'études fonctionnelles. Dans ce but, j'ai mis en oeuvre une technique de protéomique différentielle : l'électrophorèse bidimensionnelle de type DiGE (Differential in-Gel Electrophoresis) dans le cadre de l'étude du protéome d'une plante invasive, le solidage Solidago canadensis, soumise à un stress d'origine anthropique. Cette étude protéomique vient en complément d'une étude phytosociologique des plantes capables de coloniser un sol très dégradé mais aussi de données de biodiversité, croissance et de mesures de la réponse anti-oxydante de ces végétaux. Cette analyse a révélé que sur des sols pollués, le solidage parvient non seulement à produire l'énergie nécessaire à sa croissance mais il parvient également à synthétiser les intermédiaires de biosynthèse du glutathion et des phytochélatines. Ainsi, le solidage est capable de s'adapter à ce milieu ce qui lui permet d'être tolérant à la pollution. Mes premiers résultats de biochimie post-génomique offrent de nouvelles bases pour la compréhension des mécanismes de tolérance au milieu de certaines plantes permettant le développement de technologies innovantes de phytorémédiation afin de restaurer les sols pollués
A number of neurodegenerative illnesses such as Creutzfeld-Jacob disease in humans or the disease known as mad cow disease in bovine, are due to misfolding of a cellular protein called prion. These proteins are not pathogenic for human and can form amyloid fibers like mammalian prion. They are therefore a useful tool to study molecular events responsible for the emergence and propagation of prions. In S. cerevisiae, the Ure2p protein is associated with [URE3] prion phenotype and is aggregated in this cell. Initially, I developed the conditions to characterize Ure2p amyloid fibers by proteolysis and we showed that [URE3] aggregates obtained in vivo were different than amyloid fibers produced in vitro. In a second phase, the technicity acquired during the biochemical study of Ure2p allowed me to approach the study of an ortholog, Saccharomyces paradoxus Ure2p (Ure2p-Sp), which is not an "in vivo" prion. After showing that soluble forms of the two proteins have the same biochemical characteristics, I show that they have the same propensity to form amyloid fibers. In this study we show that these fibers are infectious in vivo, suggesting that the incapacity of Ure2p-Sp protein to switch into a prion form is rather due to a failure in prion propagation mechanism rather than differences in amyloid structure itself.Then using all technologies that I introduced in the laboratory, I studied the relationship between amyloid structure and toxicity in S. cerevisiae. We showed that it was possible to transform a non-toxic amyloid protein in a toxic form by changing only a few numbers of amino acids. An in vitro study has also shown that the toxic protein was organized into short amyloid fibers that could mimic the intermediates responsible for toxicity in neurodegenerative diseases.The last chapter of this manuscript focuses on research that I developed in the Laboratory of Ecotoxicology Interactions,Biodiversity, Ecosystems, Metz. Within this laboratory, we aim at identifying effects of disturbances and physico-chemical analysis of the mechanisms involved at different scales of observation, from organisms to ecosystems.Progress in genomes sequencing allows an exceptional development in post-genomic biochemistry and can highlight new proteins through functional studies. In order to better understand molecular events responsible for these responses, I introduce a differential technique of proteomics: a DiGE two-dimensional electrophoresis (Differential In-Gel Electrophoresis). I developed this technics in a proteome study of an invasive plant, the goldenrod Solidago canadensis, under metal stress. This proteomic study supplements a phyto-sociological study of plants competent in colonizing a very poor soil but also of biodiversity data, growth and measures of the antioxidant response of these plants. This analysis revealed that in polluted soils, the goldenrod achieves not only to produce energy for its growth but it also achieves to biosynthesize intermediates of glutathion and phytochelatins. Thus, the goldenrod is able to adapt to its environment, which allows it to be tolerant to pollution. My first results of post-genomic biochemistry provide new bases for understanding the molecular mechanisms behind environmental tolerances. These studies may help us to identify the most adapted plants to these environments and why they are. They may help us to understand the effects of these pollutants and allow the development of innovative technologies for phytoremediation to restore polluted soils

Les gibbérellines (GA) sont des phytohormones qui régulent divers aspects du développement en réponse aux signaux endogènes et exogènes à la plante. Ainsi face à un stress, les niveaux de GA sont finement contrôlés, permettant une croissance adaptée aux contraintes environnementales. Au niveau moléculaire, les GA stimulent la croissance de la plante en s’opposant aux protéines DELLAs (DELLAs), facteurs nucléaires qui inhibent la croissance. Les DELLAs présentent plusieurs caractéristiques fonctionnelles notables, une activité transactivatrice et la capacité d’interagir avec d’autres protéines régulatrices, comme les répresseurs de la signalisation Jasmonate (JA), JA ZIM-domain (JAZ). Le génome d’Arabidopsis thaliana code pour cinq DELLAs possédant des fonctions redondantes et spécifiques. Le but de mon travail de thèse a été la caractérisation de la fonction biologique d’une DELLA, RGA-LIKE3 (RGL3). J’ai pu montrer que RGL3 modifie la défense de la plante face à des stresses biotiques
The phytohormones gibberellins (GA) regulate major aspects of plant growth in response to endogenous and environmental signals. Upon the perception of stress, the levels of bioactive GA are adjusted, hence allowing a flexible growth response to environmental variability. At a molecular level, GA promote growth by stimulating the degradation of the growth repressing DELLA proteins. DELLAs are versatile nuclear proteins with several remarkable features, such as transactivation activity and protein–protein interaction capacities. Thus DELLAs interact with a series of highly divergent proteins, including different transcription factor families, but also the Jasmonate (JA) ZIM-domain (JAZ) proteins, repressors of JA signaling. The aim of this thesis work consisted in the characterization of the biological function of the DELLA RGA-LIKE3. I could show that RGL3 modulates plant defense responses against biotic stresses

Les écosystèmes aquatiques soumis à des pressions anthropiques sont des lieux d'évolution rapide des communautés microbiennes. Cet environnement participe certainement à l'émergence d'agents infectieux résistants aux antibiotiques. La ville de Montpellier est située dans un petit bassin versant qui subit d’une part des épisodes de pluies brutales et d’autre part de fortes pressions démographiques. Le principal hôpital est situé dans une zone de ruissellement comprenant deux petites rivières urbaines provenant d'eaux souterraines karstiques à quelques kilomètres en amont. L’objectif de cette étude est d'explorer les communautés bactériennes dans les rivières urbaines qui coulent près du centre hospitalier afin d'évaluer l'influence des ruissellements sur la résistance aux antibiotiques dans les communautés bactériennes. Les communautés bactériennes sont également décrites dans les aquifères karstiques en amont. Une section introductive présente les méthodes disponibles pour l'étude de la résistance aux antimicrobiens dans l'environnement et une revue de la littérature expose les données actuelles sur la résistance aux antibiotiques dans l’eau de ruissellement urbain. Cette partie justifie les stratégies expérimentales. La méthode développée ici, appelée détermination de la concentration inhibitrice à l’échelle de la communauté bactérienne (c-IC, pour community inhibitory concentration), est combinée à une description de la richesse taxonomique pour donner une description instantanée des communautés bactériennes résistantes dans les environnements aquatiques. Une stratégie dérivée de l'approche c-IC permet d'explorer la résistance bactérienne dans le système hydrologique urbain près de l'hôpital et dans les aquifères karstiques. Les données microbiologiques recueillies sont complétées par des données hydrologiques, hydrogéologiques, climatiques et physico-chimiques.L'impact de très faibles concentrations d'antibiotiques sur la structure de la communauté bactérienne dans divers environnements hydriques a été démontré et apparaît comme un indicateur de la vulnérabilité des écosystèmes face aux pressions antimicrobiennes. Le répertoire taxonomique des communautés fluviales urbaines a été décrit et sa dynamique a été confrontée aux conditions environnementales. Le voisinage des hôpitaux augmente significativement la prévalence des bactéries résistantes par rapport à une zone urbaine similaire éloignée de l'hôpital. Des bactéries d’intérêt médical résistantes aux céphalosporines et aux carbapénèmes ont été isolées. De façon surprenante, un Escherichia coli producteur de NDM-5, pathogène émergeant hautement résistant, a été signalé pour la première fois dans une rivière française. Le clone a été détecté dans deux échantillons indépendants montrant sa persistance. Le gène blaNDM-5 et son environnement génétique ont été décrits sur un plasmide IncX3 transférable, indiquant un transfert génétique horizontal possible. La résistance aux antimicrobiens dans l'eau souterraine karstique a varié dans le temps et dans l'espace et est difficilement comparable à celle décrite dans les rivières associées. En milieu urbain, la qualité de l'eau et le risque infectieux sont généralement évalués sur les eaux usées et les effluents des stations d'épuration. Cette étude montre que les eaux de ruissellement dans des zones urbanisées contribuent à l'émergence et à la dissémination de la résistance aux antimicrobiens. Compte tenu de l'épidémiologie inquiétante des maladies infectieuses, cette étude invite à explorer les potentiels réservoirs environnementaux de bactéries résistantes afin de compléter les connaissances sur le cycle épidémiologique de la résistance aux antimicrobiens et essayer de l’interrompre ou de le ralentir
Aquatic ecosystems subjected to anthropic pressures are places of rapid evolution of microbial communities. They are likely hotspots for emergence of infectious disease agents resistant to antibiotics. The city of Montpellier is located in a small watershed that undergoes brutal rainfall episodes and strong demographic pressures. A hospital is located in a runoff area including two small urban rivers originating from karstic groundwater few kilometers upstream. The aim of the study is to explore bacterial communities in urban rivers flowing near hospital settings in order to evaluate the influence of runoffs on antibiotics resistance in the bacterial communities. Bacterial communities are also described in upstream karstic aquifers.An introductive section presents the methods available for studying antimicrobial resistance in environment and then reviews comprehensively bibliography on antibiotics resistance in urban runoffs. This part supports the experimental strategies. The method developed herein, called community Inhibitory Concentration (c-IC) determination is combined to taxonomic richness description to provide a tool that gives a rapid snapshot of resistant bacterial communities in aquatic environments. A strategy derived from c-IC approach allows the exploration of bacterial resistance in the urban hydrologic system near the hospital and in karstic aquifers. The collected microbiological data has been completed by hydrological, hydrogeological, climatic and physico-chemical data.The impact of very low concentration of antibiotics on the bacterial community structure in various water bodies was demonstrated and appeared as an indicator of the vulnerability of ecosystems to antimicrobial pressures. The taxonomic repertory of the urban river communities was described and its dynamics was compared to environmental conditions. Hospital vicinity significantly increase the prevalence of resistant bacteria compared to a similar urban area remote from hospital. Diverse clinically relevant cephalosporins and carbapenems resistant bacteria have been isolated. Surprisingly, a NDM-producing Escherichia coli, which is a highly resistant and emerging pathogen was reported for the first time in a French River. The clone was detected in two independent sampling showing its persistence. The blaNDM-5 gene and its surrounding sequences were described on a transferable IncX3 plasmid, indicating possible genetic transfer to other bacteria. The antimicrobial resistance in karst groundwater varied in time and space and was hardly compared with that described in related rivers.In urban settings, water quality and infectious risk is generally assessed on sewers and wastewater treatment plants effluents. This study shows that runoff waters in urbanized area contribute to the emergence and dissemination of antimicrobial resistance. Considering the worrisome epidemiology of infectious diseases, it urges to decipher all environmental reservoirs for resistant bacteria in order to complete knowledges about the epidemiological cycle of antimicrobial resistance and try to break or slow down it