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Session 1

12′

Session 2.1

12′

Session 3

12′

Session 2.2

12′

Session 4

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Session 5

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Session 6

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Session 7

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Session 1

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Session 2.1

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Session 3

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Session 2.2

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Session 4

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Session 5

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Session 6

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Session 7

5′

QuestionsQuestionsQuestionsQuestions
DînerDîner-réseautage (Québec)Dîner-réseautage (France)DînerDîner
Atelier 3Recyclage plastiquesAGA ChapitreAGA EcotoQClôture
Activité étudiante

Analyses de contaminants émergents

Éléments traces

Effets des contaminants émergents

Éléments traces

Effets des pesticides et autres contaminants organiques

Micro-plastiques

Traitements et bioindicateurs

Radiotoxicité et Ecotox-Omiques

31 Mai – Journée du programme FONCER-PURE

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8h30 à 8h45

Café réseautage

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8h45 à 9h00

Mot de bienvenue

Par Kevin Wilkinson, Président du colloque

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9H00 à 9h30

Plénière 1 – Nutaratsaliit qanuingisiarningit niqituinnanut – les bénéfices et les risques de l’alimentation traditionnelle durant la grossesse au Nunavik

Par Mélanie Lemire, Professeure à l’Université Laval

Résumé

Inuit are exposed to a wide range of environmental contaminants through their traditional diet, which includes significant amounts of fish and marine mammals. Conversely, these country foods are central to Inuit culture, of optimal nutritional quality and important for healthy pregnancies and children. During the past 20 years, our team has monitored the exposure of pregnant Inuit women to persistent organic pollutants (POPs), metals and country food nutrients in Nunavik. In this period, for most legacy POPs, a decreasing trend in exposure was confirmed in wildlife and circumpolar Inuit. Conversely, some more recent POPs like long-chain perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances (PFASs) are increasing and biomonitoring remain critical to provide scientific evidence for international actions. For mercury (Hg) and lead (Pb), a decreasing trend in exposure was also observed, but still up 23% and 5% of pregnant women presented blood levels above recommended guidelines in 2016-2017, when the last biomonitoring study untitled Nutaratsaliit qanuingisiarningit niqituinnanut – Pregnancy wellness with country foods was realised. The present conference will present the multiples issues associated to benefits and risks of country food diet during pregnancy and the outcomes of our last consultation with several health professionals, elders and pregnant women on how to best foster health pregnancies and children with country food in Nunavik.

Session 1 – Analyses de contaminants émergents (salle 1)

 Présidée par André Lajeunesse

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9h30 à 9h45

Caractérisation de micro- et mesoplastiques par des méthodes multiples

Nicolas Nayrac, Jean-Philippe Bellenger et Pedro A. Segura

Résumé

La compréhension du devenir des microplastiques (MPs) dans l’environnement nécessite au préalable d’évaluer leur composition et implique donc une caractérisation physico-chimique de ces derniers. De surcroît, la composition des MPs permet de mieux apprécier leurs interactions avec le vivant. Malheureusement, alors que chaque technique d’analyse possède ses propres spécificités, l’immense majorité des études ne repose que sur l’utilisation d’une seule méthode. Par exemple, ces données précieuses manquantes auraient eu pour effet de cerner d’infimes différences entre échantillons d’un même polymère, pourtant fondamentales lorsqu’il s’agit d’effectuer des tests d’écotoxicité dans les conditions les plus réalistes possibles.

L’objectif de cette étude consistait donc à mettre en lumière l’intérêt d’analyser ces particules à l’aide de plusieurs méthodes, dans ce cas avec la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier par réflectance totale atténuée (ATR-FTIR), la spectroscopie micro-Raman (µ-Raman) et la spectroscopie photo-électronique à rayons-X (XPS). Pour ce faire, une campagne d’échantillonnage a été effectuée sur cinq plages de l’Estrie et a permis de récupérer 86 échantillons de plastique, d’un diamètre moyen de 4 – 26 mm.

L’application de ces méthodes à des échantillons environnementaux a donc bien permis d’évaluer en profondeur la composition des plastiques. Tandis que la méthode ATR-FTIR fût bénéfique pour faire ressortir les principales fonctions chimiques à la surface des polymères, la µ-Raman dévoila plus en détail les différentes liaisons homoatomiques. Quant à la XPS, les pourcentages en éléments chimiques nous donnèrent de précieuses informations vis-à-vis des additifs introduits dans les matériaux et de leur degré d’oxydation. Par ailleurs, deux méthodes statistiques, à savoir l’analyse par composantes principales et la classification hiérarchique s’avèrent très utiles pour confirmer la nature chimique des plastiques (80,3% de polypropylène, 16,4 % de polyéthylène et 3.3% d’inconnus).

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9h45 à 10h00

Nouvelles méthodes pour la caractérisation des cyanotoxines dans les lacs : Identificaion de nouveaux congénères et abondance des anabaenopeptines

Audrey Roy-Lachapelle, Morgan Solliec, Christian Gagnon et Sébastien Sauvé

Résumé

L’augmentation des épisodes de prolifération de cyanobactéries est un signe de l’eutrophisation croissante des cours d’eau. Dans des conditions favorables, ces cyanobactéries nuisibles produisent des cyanotoxines. La toxicité est historiquement associée aux microcystines, mais d’autres cyanopeptides bioactifs sont tout aussi abondants malgré que très peu suivis. Plus de 500 cyanopeptides ont été structurellement identifiés, incluant plus de 279 microcystines. Pourtant, il y a un manque de connaissances quant à leur production et leur impact écotoxicologique. 

Une méthode analytique basée sur la spectrométrie de masse à haute résolution a été développée pour cibler douze microcystines et deux anabaenopeptines dans des échantillons d’eau de lacs lors d’épisodes d’efflorescence de cyanobactéries. Ensuite, une méthode analytique non-ciblée a été utilisée et les données obtenues ont été comparées à une base de données interne incluant une liste de théorique de microcystines et d’anabaenopeptines. Jusqu’à onze congénères de microcystines ont ainsi été détectés à des concentrations variant du ng/L au ug/L et les échantillons à haute concentration en microcystines contenaient systématiquement les anabaenopeptines. Trois microcystines et six anabenopeptines ont été détectées à partir de la base de données, incluant quatre nouveaux congénères. En parallèle, un kit commercial pour l’analyse des anabaenopeptines totales, utilisant une méthode immuno-enzymatique (ELISA), a été utilisé sur des échantillons de lacs contaminés avec des cyanotoxines. La présence de faux positifs a été observée dans les résultats obtenus par ELISA lorsque comparé à la spectrométrie de masse due à la présence de cyanopeptides, mais 73% des échantillons contaminés contenaient tout de même des anabaenopeptines. 

En tenant compte de ces résultats, de nombreux congénères de microcystines peuvent passer sous le radar s’ils ne sont pas surveillés. Aussi, les anabaenopeptines peuvent être abondantes dans des efflorescences de cyanobatéries toxiques, indiquant que leur présence pourrait affecter l’interprétation toxicologique des cyanobactéries nuisibles si elles ne sont pas suivies.

 

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10h00 à 10h15

Identification de congénères de contaminants organiques et de leurs produits de transformation dans la rivière Yamaska

Emmanuel Eysseric, Christian Gagnon et Pedro A. Segura

Résumé

Les additifs aux produits de consommation sont omniprésents dans nos biens de consommation. On les retrouve notamment dans les polymères comme produits ignifuges, plastifiants, stabilisateurs de froid, mais aussi dans les détergents, cosmétiques et additifs alimentaires. Ils représentent un défi analytique considérable comme ils sont souvent formulés dans des mélanges complexes de congénères, des composés très similaires les uns des autres. Cela, couplé au manque de données disponibles sur leur utilisation dans des registres environnementaux, rend leur identification plus difficile que pour les produits pharmaceutiques et les pesticides. Ainsi, leurs produits de transformation sont d’autant plus complexes à surveiller dans l’environnement.

Près de 200 additifs dont une centaine de produits de transformations ont été identifiés suite à une analyse non ciblée dans la rivière Yamaska. De ceux-ci, 35 composés ont été confirmés avec des standards de référence. Dans plusieurs cas, comme ceux des bétaïnes, diéthanolamines et diéthanolamides, que l’on retrouve dans les shampoings et revitalisants, l’identification s’est réalisée massivement et par familles entière grâce à un outil reliant les composés similaires en fonction de leur spectre de masse. Des alkylphénols carboxylates, produits de transformation des alkylphénols éthoxylates, ont aussi pu être trouvés en masse grâce à cet outil. Finalement, plusieurs composés provenant de l’usure des particules de pneus ont été potentiellement identifiés: deux guanidines utilisées comme accélérateurs de vulcanisation et l’IPPD-quinone utilisée comme anti-ozonant. 

Ces résultats amènent une image du profil de contamination des additifs et de leurs produits de transformation. Ils donnent un avant-goût de l’ampleur de la tâche analytique nécessaire pour les surveiller dans les eaux de surface.

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10h15 à 10h30

Impact of human activities on Canadian lakes organic contamination : few lakes left behind

Lisa Lahens, Hubert Cabana, Yannick Huot et Pedro A. Segura

Résumé

Trace organic contaminants (TrOCs) are mostly studied in drinking waters, rivers, and wastewater, but data is lacking regarding their presence in lakes. TrOCs include regulated organic pollutants, such as pesticides, as well as contaminants of emerging concern, such as pharmaceuticals, personal care products and industrial additives.

A multi-residue method developed to quantify 56 TrOCs in lake water was applied to evaluate the contamination of 296 lakes sampled across Canada, representative of lake distribution regarding ecozones, size, and human activities in their watersheds, including many remote lakes with limited access.

Preliminary analyses show the detection of at least one contaminant in 92% of the lakes and up to 25 TrOCs have been detected in a single lake. The most frequently encountered compounds were salicylic acid, dicamba and DEET, present in more than a third of the lakes. Pesticides were amongst the most detected compounds with at least one found in 67% of lakes. Moreover, one third of the lakes exceeded the European drinking water guideline of 100 ng/L for a single pesticide and 13% exceeded the 500 ng/L guideline for the sum of pesticides. Nine TrOCs from various sources had concentrations over 1 µg/L.

The occurrence of contaminants was also linked to the type and extent of land use on a lake’s watershed: pesticides concentration increased with the amount of agriculture around a lake, while pharmaceuticals were detected mostly in urbanized watersheds. More specific factors are under review to explain the occurrence of each contaminant class in lake water.

 

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10h30 à 10h45

Pause-café et réseautage

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10h45 à 11h00

Criblage non ciblé des contaminants chimiques: la pollution « connue » n’est-elle que la pointe de l’iceberg?

Stéphane Bayen, Anca Baesu et Lan Liu

Résumé

Bien que des milliers de substances chimiques contaminent potentiellement notre environnement, la surveillance des contaminants chimiques repose principalement sur des méthodes d’analyse conventionnelles dites ciblées, permettant la recherche d’une liste finie de contaminants. De plus, la surveillance se fait principalement sur les substances mères, et ne prend que rarement en compte les métabolites ou les produits de dégradation. Cette approche ne couvre donc qu’une fraction des risques chimiques. L’émergence de l’approche analytique dite non-ciblée, basée sur la spectrométrie de masse haute résolution, a ouvert de nouvelles perspectives pour la surveillance des contaminants chimiques dans l’environnement. Au cours de cette présentation, des exemples illustreront cette nouvelle approche pour l’analyse de contaminants dans l’eau de mer, les sédiments, les particules en suspension, les microplastiques, le miel et les tissus biologiques (mollusques, poissons). En particulier, cette approche a permis de détecter et d’identifier des contaminants anthropogéniques jusque-là inconnus ou inattendus, tels que l’erythrohydrobupropion dans le poisson ou le pesticide dinoterb dans des eaux marines. Les stratégies de traitement des données ayant permis de détecter et identifier de tels contaminants pertinents seront détaillées et comparées. Enfin, une discussion sera donnée sur les implications de tels résultats sur notre connaissance de la pollution chimique, et la nécessité d’intégrer l’approche non ciblée dans la surveillance des contaminants chimiques.

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11h00 à 11h15

Distribution et devenir des adsorbants UVs et des antioxydants industriels dans le fleuve Saint-Laurent

Abigaëlle Dalpé-Castilloux, Magali Houde, Andrée Gendron, Amila De Silva, Youssouf Djibril Soubaneh et Zhe Lu

Résumé

Les absorbants ultraviolets (UVAs) et les antioxydants industriels sont des contaminant suscitant  une préoccupation émergente. Plusieurs lacunes existent au niveau des connaissances sur la  distribution et le devenir de ces contaminants dans l’environnement. Le but de cette étude était  d’étudier la répartition de plusieurs UVAs incluant des stabilisateurs UVs et des filtres UVs (UVFs)  ainsi que des antioxydants industriels comme les antioxydants synthétiques phénoliques (SPAs)  et les amines secondaires aromatiques (AR-SAs), dans l’eau, les sédiments et les différents tissus  de deux espèces de poissons du fleuve Saint-Laurent. L’eau collectée en aval du centre de  traitement des eaux usées (CTEU) de Montréal montrent des concentrations plus importantes en  UVFs en comparaison avec les sites en amont, ce qui indique une possible influence de l’effluent  urbain sur les concentrations dissoutes mesurées. Chez le grand brochet (Esox lucius), aucune  différence significative n’a été observée en comparant les tissues des spécimens provenant de  l’amont et de l’aval du CTEU et ce, pour le foie, les muscles, le plasma et le cerveau. Pour  l’esturgeon (Acipenser fulvescens), une espèce uniquement recueillie au lac Saint-Louis en amont  du CTEU, les concentrations mesurées en UV328 dans les muscles de l’esturgeon (<1-117 ng/g  ww) étaient plus élevées que chez la plupart des échantillons de poissons provenant des Grands  Lacs et du brochet (présentement étudié). Ces résultats suggèrent des sources potentielles  d’UV328 près du lac Saint-Louis, un processus d’accumulation/métabolisation unique de l’UV328 chez cette espèce ou une exposition accrue pour ce poisson qui se nourrit de benthos. À notre  connaissance, cette étude rapporte pour la première fois les coefficients de répartition dans un  écosystème et les distributions tissulaires de ces contaminants dans le système du Saint-Laurent.

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11h15 à 11h20

Développement et validation d’une méthode d’extraction de 49 contaminants émergents dans des sédiments : application à 30 lacs de l’est canadien

François-Xavier Teysseire, Hubert Cabana et Pedro A. Segura

Résumé

Les méthodes d’extraction de contaminants émergents dans des matrices environnementales solides comme les sédiments et les boues se limitent souvent à une classe de contaminants comme les pharmaceutiques ou les pesticides et sont limitées par des effets de matrice (EM). Les EM modifient les signaux de spectrométrie de masse obtenus par électronébulisation et peuvent influencer la quantification et reproductibilité des méthodes.

Pour résoudre ces limites, une méthode basée sur l’extraction par liquide pressurisée (ASE), l’extraction sur phase solide (SPE) et la chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse triple quadripôle (LC-QqQMS) a été développée. Cette méthode permet l’analyse de 49 contaminants émergents comprenant 18 pharmaceutiques, 7 produits de soins personnels, 17 pesticides et 7 additifs. Elle peut être appliquée sur une gamme de linéarité de 10 pg.g-1 à 100 ng.g-1 avec des coefficients de détermination (R2) > 0.995 et des rendements allant de 11% à 103%. Une analyse des effets de matrice à partir d’une infusion post colonne a été appliquée à 18 composés dans 4 matrices de sédiments de lac. Des suppressions du signal ont été observées allant de -0,86% à -51,6%. Ces pertes de signal ont pu être mises en relation avec la composition de la matrice et les caractéristiques structurales des composés. 

La méthode développée et validée a été appliquée à 30 échantillons de sédiments de lac collectés au Québec, en Ontario, au Nouveau Brunswick et à l’Île-du-Prince-Édouard pour évaluer l’impact des activités anthropiques sur l’occurrence de contaminants émergents dans ces lacs.

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11h20 à 11h25

Détection de contaminants fluorés émergents dans les tributaires du fleuve Saint-Laurent

Gabriel Munoz, Mélanie Desrosiers, Magali Houde, Min Liu, Marc-Antoine Vaudreuil, Sung Vo Duy, François Guillemette, Jinxia Liu et Sébastien Sauvé

Résumé

Les substances per- et polyfluoroalkyles (PFAS) font partie des contaminants anthropiques organohalogénés particulièrement associés à la contamination industrielle, urbaine et périurbaine. Les missions Lampsilis récemment conduites dans le fleuve Saint-Laurent (2017-2020) ont notamment indiqué la présence de certains perfluorés historiques dans les échantillons d’eau collectés dans la section fluviale et l’estuaire. En complément, la présente étude vise à examiner le degré de contamination des PFAS dans l’eau de surface de rivières du Québec méridional. L’échantillonnage a porté sur les principaux tributaires du fleuve Saint-Laurent et de l’estuaire moyen, ainsi que sur des petits cours d’eau urbains ou périurbains. Des échantillons d’eau de surface provenant de milieux peu impactés ont également été collectés pour servir de zone témoin. Les analyses quantitatives ont ciblé une soixantaine de composés avec étalons certifiés, couvrant les PFAS historiques et émergents. Une méthode d’analyse non ciblée basée sur le filtrage d’homologues en fonction des défauts de masse de Kendrick a aussi été appliquée. Cette présentation propose un survol des principaux résultats obtenus lors des analyses ciblées et non ciblées mettant en évidence la présence de PFAS peu documentés.

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11h25 à 11h30

Conception d’un biomatériau sphérique de chitosane modifié pour l’adsorption de substances émergentes dans les eaux usées

Gilbert Romeo Nkana Nkana, Bruno Chabot et André Lajeunesse

Résumé

La présence dans les effluents de substances émergentes est grandement liée à une consommation accrue de ces produits dans la société. Malheureusement, ces contaminants acheminés quotidiennement dans les eaux usées sont éliminés par les procédés d’épuration à des taux d’enlèvement variables selon la nature physicochimique des molécules. Parmi les substances émergentes retrouvées dans les effluents municipaux figurent les produits pharmaceutiques provenant d’excrétas humains pouvant causer certains effets toxiques sur la faune aquatique suivant leur déversement dans les différents écosystèmes. Face à cette problématique, l’utilisation de biopolymères naturels comme le chitosane issu d’une biomasse abondante représente une alternative intéressante pour réduire ou éliminer les substances émergentes des milieux aquatiques. Dans cette présentation, des résultats issus d’une étude en cours sont rapportés concernant les stratégies de synthèse et la caractérisation d’un biomatériau adsorbant sphérique conçu à partir de chitosane modifié stabilisé avec de la génipine. Les billes obtenues par extrusion présentant des groupements fonctionnels acide carboxylique et amine permettent une certaine versatilité dans l’adsorption de substances émergentes en faisant intervenir différentes interactions de surface. Afin de vérifier les capacités réelles de sorption du nouveau biomatériau, des tests en solution sont complétés en laboratoire avec l’antidépresseur Fluoxétine (FLX) suivant une optimisation de certains paramètres expérimentaux tels que le pH et la quantité d’adsorbant. Les résultats prometteurs préliminaires obtenus avec les tests de sorption de la FLX sont également rapportés dans cette présentation. Le projet se poursuit, de futurs travaux de recherche portant sur la cinétique d’adsorption, la détermination d’’isothermes et la thermodynamique seront réalisés dans un proche avenir afin d’optimiser davantage les performances du biomatériau et élucider ses mécanismes de sorption selon les conditions expérimentées.

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11h30 à 11h35

Analyse de contaminants environnementaux émergents dans l’urine par LC-HRMS/MS

Ons Ousji, Ikram Benhadji Serradj et Lekha Sleno

Résumé

Dans notre vie quotidienne, nous sommes exposés à de nombreux contaminants environnementaux. Ces contaminants émergents proviennent principalement des produits pharmaceutiques, des produits de soins personnels, des additifs alimentaires, des hormones, des plastifiants et des pesticides. La majorité de ces contaminants n’ont pas de directives normalisées, mais pourraient avoir des effets néfastes sur l’Homme et l’environnement, même à des concentrations très faibles. Dans certains cas, suite à leur métabolisme dans le corps humain, ces molécules peuvent être transformées en espèces réactives qui peuvent engendrer des effets néfastes. Donc il est important d’étudier aussi les métabolites potentiels dans une étude d’exposome. 

Les techniques analytiques modernes, telle que la spectrométrie de masse à haute résolution couplée à la chromatographie, permettent la détection et la quantification de ces contaminants dans diverses matrices telle que l’urine. Nous développons une nouvelle méthode bioanalytique utilisant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem à haute résolution (LC-HRMS/MS) pour étudier l’exposition à une trentaine de contaminants environnementaux émergents, dans des échantillons d’urine humains. En amont de l’analyse LC-HRMS/MS, une méthode mini-QuEChERS a été optimisée, afin d’extraire efficacement ces molécules de l’urine. Cette méthode facile, rapide et peu coûteuse, exige un minimum de volumes de solvants, fournit une sélectivité élevée et permet d’analyser une large gamme d’analytes.

La combinaison de la méthode mini-QuEChERS et de l’analyse LC-HRMS/MS permettra la détection et l’identification d’une large gamme de contaminants émergents de polarité très différentes ainsi que leurs métabolites.

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11h35 à 11h40

Plasticizers, biphenols and flame retardants in drinking water from Montreal and South Africa

Leena Struzina, Viviane Yargeau, Marco Pineda, Stephen Bayen, Lei Tian, Shabana Siffique, Cariton Kubwabo, Gong Zhang, Mark Misunis, Ken Heide, Riana Bornman et Natalie Aneck-Hahn

Résumé

We are all exposed to a wide array of chemicals from consumer products.  Many of these chemicals are present at very low concentrations but several compounds, including plasticizers, bisphenols, and flame retardants, have the potential to cause adverse health and environmental effects even at such low concentrations. The list of compounds investigated in the present study comprises a range of legacy chemicals proven to be endocrine disruptors and some of their prominent replacement chemicals. Some studies have shown that several of the replacement chemicals have similar adverse effects to legacy chemicals. One route of human exposure to these chemicals is through drinking water, especially if insufficient water treatment technologies are used. The present study quantifies the levels of legacy and replacement plasticizers, bisphenols, and flame retardants in bottled and drinking water from Montreal, Pretoria, and Vhembe (rural south Africa). Twenty-six of the 41 compounds studied were found in the concentration range of ng/L. Bisphenols were not detected in any samples, and flame retardants anti-DP and syn-DP were only detected in one sample from Pretoria. Legacy flame retardants (polybrominated diphenyl ethers) had lower detection frequencies and concentrations in Montreal than South Africa’s urban and rural locations. They were found only at concentrations below 1 ng/L. The total of all replacement flame retardant concentrations (eight organophosphate esters and nine metabolites) was significantly higher than that of legacy flame retardants, ranging from 96 ng/L in Montreal’s bottled water to 865 ng/L in Pretoria. Plasticizers were frequently detected in all water sources, with higher concentrations found in Montreal than South African locations. The total concentration of legacy plasticizers (four common phthalates) was found at similar levels as the total of their four replacements. Further ongoing research is performed to assess the presence of these compounds in surface water and determine the removal efficiency of these chemicals by a conventional drinking water treatment process.

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11h40 à 11h45

Contamination des ressources halieutiques par les microplastiques et étude de l’exposition des consommateurs: cas du Bassin d’Arcachon (côte Atlantique Nord, France)

Florane Le Bihanic, Bettie Cormier, Charlotte Lefebvre, Sophie Lecomte, Jérôme Cachot et Bénédicte Morin

Résumé

La pollution par les microplastiques (MP), est devenue omniprésente dans l’ensemble des compartiments des écosystèmes marins. Les organismes aquatiques sont directement exposés aux MP et peuvent ingérer ces microparticules. Dans cette étude, nous avons évalué la contamination des produits de la pêche et de l’aquaculture dans le Bassin d’Arcachon (côte Atlantique Nord, France) puis à partir de ces résultats, nous avons réalisé une première évaluation de l’exposition humaine aux MP via la consommation de ces produits de la mer. Cette étude s’inscrit au sein du projet régional ARPlastic. Afin de représenter au mieux les ressources halieutiques de la zone étudiée, 4 espèces ont été sélectionnées: l’huître creuse du Pacifique (Crassostrea gigas), l’araignée de mer (Maja squinado), la sole commune (Solea solea) et le bar commun et moucheté (Dicentrarchus labrax et D. punctatus). Les organismes ont été prélevés au cours de l’année 2019, en avril, juillet et octobre. Pour chaque individu, araignée, sole et bar, la contamination de l’organisme a été déterminée à la fois pour le tube digestif et indépendamment pour les muscles. Pour les huîtres, l’ensemble du corps mou a été étudié. L’étude a révélé que des MP étaient détectés dans toutes les espèces étudiées, et que la contamination variait en fonction des espèces étudiées et de la date du prélèvement donc de leur habitat et de leur régime alimentaire. En se basant sur les rapports de consommation des produits de la mer en France ainsi que sur les données de contamination collectées au cours de la présente étude, nous avons estimé qu’un consommateur moyen de produits de la mer pourrait ingérer en moyenne 60 particules/semaine. Cette étude rapporte pour la première fois la contamination de produits de la mer pêchés vers le Bassin d’Arcachon et contribue à une meilleure compréhension du potentiel risque sanitaire associé à la consommation de produits de la mer.

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11h45 à 12h00

Période de questions

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12h00 à 13h00

Dîner-réseautage entre étudiant(e)s et professionnel(le)s (Québec)

Session 2.1 – Éléments traces (salle 2)

Présidée par Kevin Wilkinson

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9h30 à 9h45

Caractérisation de l’accumulation et de la toxicité du pyrithione de cuivre, un composé antisalissure, sur les larves et juvéniles de truite arc-en-ciel, Oncorhynchus mykiss.

Charlotte Bourdon, Patrice Gonzalez, Pierre-Yves Gourves, Jérôme Cachot et Patrice Couture

Résumé

Depuis l’interdiction mondiale du tributylétain (TBT) dans les peintures antisalissure en 2008 par  l’Organisation Maritime Internationale, de nouveaux composés ont été mis sur le marché. Parmi  eux, le pyrithione de cuivre (CuPT) est largement utilisé, mais sa toxicité chronique demeure  inconnue.  

Ce projet vise à identifier, mesurer et comparer les impacts d’une exposition sub-chronique de larves (8j) et de juvéniles (8 et 16j) à une gamme de concentrations de 0,1 à 10 µg Cu2+/L de CuPT  et de sulfate de cuivre (CuSO4), dans des conditions de laboratoire contrôlées. Les effets induits ont été examinés sur la survie, les malformations et les réponses de  biomarqueurs de stress oxydant incluant les activités des enzymes antioxydantes (catalase,  superoxyde dismutase et glutathion peroxydase) chez les juvéniles et le dosage de la peroxydation des lipidique (TBARS) chez les larves. 

La stabilité du CuPT et du CuSO4 dans l’eau et leur toxicocinétique ont été mesurée dans le foie  et les branchies des juvéniles et dans les larves entières. 

Les mécanismes de défense mobilisés par ces deux stades de vie ont également été étudiés en  mesurant le taux de transcription d’une vingtaine de gènes, dont ceux codant pour les deux  isoformes de métallothionéines (MTs). Le taux de transcription génique a été analysé sur le corps  entier des larves et sur les tissus (foie, branchie) des juvéniles. 

Le CuPT a induit de forts taux de mortalités sur les larves et les juvéniles aux plus fortes  concentrations, alors qu’aucune mortalité n’a été constaté avec le CuSO4. Les larves survivantes  présentaient des malformations. La bioaccumulation du cuivre dans les tissus de foie, branchie et  muscle sera a comparer à celle dans les larves entières.

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9h45 à 10h00

Bioaccumulation et effet du mercure chez la seiche dans le contexte de l’acidification des océans

Antoine Minet, Christelle Jozet-Alves, Sophie Gentès, Marina Fernandez-Declerck, Angus Taylor, François Oberhänsli, Sabine Azemard, Peter Swarzenski, Marc Métian, Paco Bustamante et Thomas Lacoue-Labarthe

Résumé

Le mercure (Hg), demeure un des contaminants métalliques les plus problématiques en milieu marin en raison de sa bioaccumulation, de sa bioamplification dans les réseaux trophiques, de sa forte toxicité. Prédateurs et proies de nombreuses espèces, les céphalopodes jouent un rôle écologique central. Malgré les hauts niveaux en Hg parfois mesurés dans leurs tissus, y compris leur cerveau, peu de données permettent de qualifier la bioaccumulation du Hg chez ces organismes et l’influence de changements environnementaux comme l’augmentation de CO2 dans l’eau (e.g. acidification) sur les concentrations observées. Par ailleurs l’effet simple ou combiné du Hg et du CO2, connus comme étant neurotoxiques, n’a que très peu été étudié chez la seiche et notamment sur leurs performances comportementales et cognitives. Les paramètres cinétiques d’accumulation et l’organotropisme, à la fois du Hg inorganique (iHg) dissous et du méthylmercure (MeHg) accumulé dans les proies ont été déterminés à l’aide du radiotraceur 203Hg. Les effets de la pCO sur la bioaccumulation du Hg et du type de proie (crevette vs. poisson) sur le transfert trophique ont également été caractérisées. Les résultats ne montrent aucun effet de la pCO2 sur l’absorption du iHg, l’assimilation du MeHg et sur les demi-vies biologiques des deux formes, au contraire du type de proie. L’assimilation du MeHg par voie trophique est a été démontrée comme étant la principale source de contamination des seiches par le Hg. Enfin, le Hg, le CO2 ou les deux combinés impactent leurs performances d’anti-prédation et leur latéralisation visuelle, mais pas leurs capacités de prédation.

 

 

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10h00 à 10h15

Le lithium dans les milieux aquatiques : doit-on s’en inquièter?

Nicolas Dupuy, Laetitia Minquez et Carole Cossu-Leguille

Résumé

Le lithium est un métal alcalin naturellement retrouvé dans les saumures et les minéraux de certaines roches, principalement dans les silicates, les micas et les phosphates. Ce métal est utilisé depuis la fin du 19e siècle dans le traitement de troubles psychologiques. Ses propriétés physicochimiques particulières en font également une ressource de plus en plus utilisée dans les nouvelles technologies vertes. Une contamination des milieux aquatiques est donc à prévoir dans les années qui viennent. Cette contamination représente-t-elle un danger pour les organismes aquatiques ?

Pour répondre à cette question, une revue de la littérature a été réalisée en vue d’identifier les lacunes de connaissances sur la bioaccumulation et la toxicité du lithium en milieu aquatique. Nous avons également complété les données de toxicité existantes de différents sels de lithium en réalisant des tests standardisés sur le décomposeur Aliivibrio fischeri, le producteur primaire Raphidocelis subcapitata et le consommateur primaire Daphnia magna.

Peu de données sont disponibles sur la bioaccumulation et la toxicité du lithium en milieu aquatique. Certaines études rapportent une accumulation de lithium similaire à d’autres éléments réputés toxiques (As, Cd). Les données de toxicité restent peu nombreuses et hétérogènes, avec des données de CE50 comprises entre 30 μgLi+ /L et 138,5 mgLi+ /L. Les résultats de nos bioessais s’inscrivent dans cette gamme, et mettent en évidence des différences de toxicité entre les sels et organismes testés. L’ensemble de ces premiers travaux soulignent la nécessité d’évaluer la toxicité des différentes formes de lithium et d’en comprendre les mécanismes d’action.

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10h15 à 10h30

 Analysis of narwhal tusks reveals life-long feeding ecology and mercury exposure

Jean-Pierre Desforges, Rune Dietz, Frank Rigét, Aurore Aubail, Eva Garde, Per Ambus, Robert Drimmie, Mads Pater Heide-Jorgensen et Christian Sonne

Résumé

As environments and human pressures change over time, animals need to respond appropriately to ensure their continued success. In the Arctic, climate change and exposure to persistent contaminants like mercury are two of the most important threats to top predators like narwhal, belugas, and polar bears. Rapid warming is causing precipitous sea-ice loss, with consequences on the distribution, composition, and dietary ecology of species, and consequently, exposure to dietary contaminants. Current understanding of global change and pollution impacts on Arctic wildlife relies on single time-point individual data representing a snapshot in time. These data often lack comprehensive temporal resolution and overlook the cumulative lifelong nature of stressors as well as individual variation. To overcome these challenges, we explore the unique capacity of narwhal tusks to characterize chronological lifetime biogeochemical profiles, like tree ring analysis, allowing for investigations of climate-induced dietary changes and contaminant trends. In this study we characterize the lifelong temporal patterns of stable isotopes (δ13C and δ15N) and mercury concentrations in annually deposited dentine growth layers in ten tusks from Northwest Greenland (1962-2010). Using stable isotopes as dietary proxies, we describe surprising plasticity in individual and population narwhal feeding ecology likely resulting from climate-induced changes in sea-ice cover, biological communities, and narwhal migration over space and time. Dietary changes consequently impacted mercury exposure primarily through trophic magnification effects. Mercury increased log-linearly over the study period, albeit with an unexpected rise in recent years when dietary accumulation should have been lowest. We hypothesize that the recent rise in mercury is likely caused by increased global emissions and/or greater bioavailability in a warmer and more productive ice-free Arctic marine ecosystems. Our findings are consistent with an emerging pattern in the Arctic of reduced sea-ice leading to changes to the migration, habitat use, food web, and contaminant exposure in Arctic top predators.

 

 

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10h30 à 10h45

Pause-café et réseautage

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10h45 à 11h00

Contamination par le mercure des écosystèmes marins arctiques : que peuvent nous apprendre les oiseaux?

Jérôme Fort, Céline Albert, Marina Renedo et Paco Bustamante

Résumé

Le mercure (Hg) est une source d’inquiétude environnementale à l’échelle globale. Cette inquiétude est d’autant plus grande qu’en dépit des conventions internationales visant à réduire les émissions de Hg, les concentrations de ce métal particulièrement toxique continuent d’augmenter dans certaines régions, et notamment en Arctique. l’Arctique est en effet une des régions les plus exposées dû au transport de Hg depuis les pays émetteurs de l’hémisphère nord vers l’Arctique par les courant atmosphériques et océaniques. Les espèces arctiques, et notamment les prédateurs marins supérieurs comme les oiseaux marins sont ainsi parmi les espèces les plus vulnérables, chez lesquelles d’importantes concentrations de Hg sont mesurées. C’est dans ce contexte qu’un réseau international (ARCTOX) a été initié en 2015 avec pour objectif le suivi de la contamination par le Hg des oiseaux et écosystèmes marins arctiques à très large échelle spatiale. Ce réseau permet le suivi de 25 espèces d’oiseaux sur >60 sites autour de l’Arctique afin 1) d’étudier les niveaux de contamination des oiseaux et ainsi d’appréhender la vulnérabilité de différentes espèces et populations. 2) De comprendre l’origine spatio-temporelle de cette contamination (où et quand les oiseaux de contaminent-ils ?). 3) D’utiliser les oiseaux marins comme bio-indicateurs pour cartographier la distribution du Hg dans les réseaux trophiques marins à l’échelle pan-Arctique, permettant la mise en évidence de hotspots de contamination. 4) D’évaluer à très large échelle les sources de méthylmercure dans les chaines trophiques. Cette exposé présentera ARCTOX et comment l’étude des oiseaux marins et la combinaison d’approches multiples (e.g. biologging, traceurs isotopiques) permettent de mieux comprendre la dynamique spatio-temporelle du Hg en Arctique.

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11h00 à 11h15

Les effets de températures hivernales sur la bioaccumulation et la toxicité du cadmium chez le fondule barré (Fundulus diaphanus)

Emily Suominen, Ben Speers-Roesch et Anne Crémazy

Résumé

Les poissons des régions tempérées sont souvent exposés à la fois à des contaminants métalliques (ex. cadmium (Cd)) et à de grandes fluctuations saisonnières de température. Bien que la température peut affecter le degré d’exposition et la sensibilité des poissons aux métaux, les études écotoxicologiques restent principalement menées à des températures ambiantes de laboratoire (c.-à-d. 15 à 20 °C). Notamment, peu de tests de toxicité ont été réalisés à des températures hivernales, qui peuvent être sources de stress chez les organismes aquatiques. Notre avons étudié les effets d’une température hivernale sur la bioaccumulation et la toxicité aiguës et chroniques du Cd chez un poisson d’eau douce : le fondule barré (Fundulus diaphanus). Les poissons ont été graduellement acclimatés à une température froide (4 °C) ou chaude (14 °C), puis exposés à des concentrations sous-létales de Cd (0, 0, 5 ou 5 µg/L) pendant un mois. Après 2, 5 et 28 jours d’exposition, nous avons mesuré la bioaccumulation du Cd dans divers tissus (branchies, foie, intestins, reins et muscles) et nous mesurons actuellement des marqueurs de stress oxydatif dans les branchies et les foies. L’accumulation du cadmium était généralement plus faible chez les poissons acclimatés au froid. Cela ne va pas nécessairement se traduire par une réponse toxique proportionnellement plus faible chez ces poissons, en raison du stress potentiel causé par une température froide. Cette étude vise à approfondir notre compréhension de l’influence de la température sur la toxicité des métaux, afin d’améliorer les évaluations des risques environnementaux pour ces contaminants.

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11h15 à 11h20

Différences entre les organes et le sexe dans la bioaccumulation d’éléments traces métalliques incluant les terres rares chez le goéland à bec cerclé de la région de Montréal

Frédérique Pelletier, Hugo Ouellet, Jonathan Verreault et Maikel Rosabal

Résumé

Le goéland à bec cerclé (Larus delawarensis) de la région de Montréal est une excellente espèce bioindicatrice des nombreuses sources de pollution des milieux urbains. Cependant, les connaissances sur l’accumulation des éléments traces métalliques (ETM) et particulièrement des éléments de terres rares (ETR) chez cette espèce sont limitées. Ainsi, des études concernant la biodistribution d’ETM dans les différences organes des oiseaux s’avèrent nécessaires pour nous renseigner sur les organes les plus sensibles à l’accumulation d’ETM. L’objectif de ce projet est d’évaluer la bioaccumulation des ETM « traditionnels » (Al, Cr, As, Cd, Sb, Ba, Pb, Tl) ainsi que certains ETR (La, Ce, Gd, Y) dans différents organes (intestin, foie, poumons, muscle et cerveau) des goélands à bec cerclé. Pour ce faire, les organes des goélands à bec cerclé ont été lyophilisés et digérés pour effectuer le dosage de ces métaux à l’ICP-MS. Les résultats obtenus indiquent que chez ces oiseaux, les ETM, incluant les ETR, s’accumulent de façon plus importante dans le foie, l’intestin et les poumons que dans les muscles ou le cerveau, et ce pour la plupart des métaux étudiés. De plus, il a été observé que les patrons de bioaccumulation de certains ETR diffèrent entre les sexes. Les résultats démontrent que les femelles ont des concentrations en Y (foie), La (intestin) et Ce (intestin) plus élevées que les mâles. L’ensemble de ces données renseigne sur les niveaux de contamination des milieux urbains où nichent ces oiseaux, et servent également de point de départ pour des études plus spécifiques sur le potentiel toxique des ETM chez cette espèce.

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11h20 à 11h25

Éléments traces métalliques en milieu forestier associés aux émissions atmosphériques de la fonderie Horne

Jérémy Dupont, Dominic E. Ponton, Marc Amyot et Maikel Rosabal

Résumé

La fonderie Horne, à Rouyn-Noranda, est une fonderie de cuivre à laquelle on attribue la genèse de la ville, mais qui est aussi une source considérable d’émissions atmosphériques d’éléments traces métalliques (ETM) tels que l’arsenic et le plomb. Malgré la grande réduction des émissions au cours des dernières décennies, la fonderie a ajouté le recyclage de déchets électroniques à son éventail d’activités, ce qui est louable et l’inscrit dans le paradigme de l’économie circulaire. Cependant, cette activité peut conduire au relargage d’autres ETM (p. ex. Cr, Sb, Cd et terres rares) moins étudiés dans cette région et pouvant aussi y détériorer la qualité des écosystèmes. L’objectif de mon projet de recherche est donc d’évaluer le devenir environnemental d’une gamme élargie d’ETM en milieu forestier à l’aide de différents outils afin d’évaluer leur utilité en tant que moniteurs de contamination terrestre. Pour ce faire, une campagne sur le terrain est planifiée pour déployer une série d’échantillonneurs passifs (n = 25) équipés de filtres en mousse de polyuréthane le long d’un transect orienté en fonction des vents dominants pour estimer l’exposition atmosphérique à ces contaminants. En parallèle, des lichens (Cladonia rangiferina), des araignées-loups (Lycosidae), ainsi que des sols seront récoltés à chaque site d’échantillonnage (25-30 sites) localisé le long de ce transect pour estimer les dépôts d’ETM dans les secteurs à l’étude. Une trentaine d’ETM seront mesurés par un ICP-MS triple quadrupôle. On s’attend à observer plusieurs corrélations entre les concentrations d’ETM chez nos espèces sentinelles (lichen et araignée-loup) et celles provenant de nos mesures d’exposition (échantillonneurs passifs et sols). Ces résultats nous permettront de mieux cibler les outils nécessaire à l’échantillonnage et la détection d’éléments traces émergents et leurs impacts sur les écosystèmes terrestres provenant du dépôt des émissions atmosphériques de la fonderie Horne.

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11h25 à 11h30

Pourrions-nous faire des otolites le cloud des poissons? Étude exploratoire sur la reconstruction de la contamination métallique dans le grand brochet (Esox lucius)

Jean-Benoît Fortier, André Poirier et Maikel Rosabal

Résumé

Les structures calcifiées de poissons (écaille, squelette, otolithe) ont reçu un intérêt croissant au cours de dernières années afin de reconstruire l’histoire d’exposition de ces organismes. Parmi celles-ci, les otolites, riches en carbonates biogéniques, s’avèrent utiles en tant qu’archive historique des changements produits dans l’environnement du poisson. Cette singularité ouvre la porte aussi à évaluer si des concentrations des éléments chimiques trouvées dans ces structures sont un reflet de la pollution métallique environnante. Notre étude a pour but d’explorer l’utilité de ces structures en déterminant l’accumulation des éléments métalliques dans des otolites récoltés de grands brochets provenant de trois villes minières canadiennes exposés à différent type de contamination (Yellowknife; Rouyn-Noranda; Sudbury). Pour ce faire, des otolithes de grands brochets (Esox lucius) provenant de différents sites ont été récoltés. Après un lavage à l’EDTA, les otolithes ont été coulés dans un époxy pour analyser la microchimie de ces structures par spectrométrie de masse à plasma induit par couplage avec ablation au laser (LA-ICP-MS). Nos résultats démontrent des différences temporelles de la contamination d’éléments traces métalliques dans les brochets provenant des trois régions minières. Dans la région de Yellowknife, l’analyse a démontré qu’il y avait l’accumulation d’éléments métalliques (Cu, Zn, Ag, Pb et Cr) qui variait périodiquement. Pour la région de Sudbury, les otolithes ont illustré l’accumulation de certains éléments traces métalliques (Mn, Zn et U) incluant des éléments de la famille des terres rares (La et Ce) qui semblent présents au début de la croissance des grands brochets. Pour les otolithes de grands brochets de Rouyn-Noranda, il a aussi présence de contaminants métalliques (Cu, Zn Mn, Se et Tl) qui semble varier selon la saison. Cette étude représente un excellent point de départ pour explorer l’utilisation de ces pièces calcifiées comme d’enregistreurs de la contamination métallique environnante au milieu lacustre.

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11h30 à 11h35

Effet du cadmium et du zinc sur la moule quagga (Dreissena bugensis) : utilisation potentielle en tant qu’espèce bio-indicatrice

Laura Zeppetelli-Bédard, Sheri Zakhary, Karl Baron, Anastasiya Isayeva, Marie Lefranc, Julien Labrie et Maikel Rosabal

Résumé

La moule quagga (Dreissena bugensis), une espèce non indigène, habite maintenant une partie importante du fleuve Saint-Laurent. Grâce à leurs caractéristiques avantageuses, ces bivalves pourraient potentiellement servir en tant qu’espèce bio-indicatrice: ils sont sessiles et peuvent tolérer de grandes concentrations tissulaires en métaux. Cette étude a donc pour but de caractériser les réponses des moules suite à une exposition aigüe au Cd et au Zn. Des moules capturées au Canal de Soulanges (Québec, Canada) ont été exposées au Cd (150 μg/L) et au Zn (300 μg/L) pendant une semaine puis comparées à des groupes témoins. Des paramètres biochimiques (dosage des réserves énergétiques, test TBARS, bioaccumulation), physiologiques (taux de respiration et filtration) et anatomiques (poids, taille) ont été mesurés après 2 jours et 7 jours. Les résultats ont démontré que ces moules ont accumulé une concentration tissulaire considérable en Zn et en Cd. Contrairement aux taux de respiration, leurs taux de filtration étaient inhibés davantage après 2 jours d’exposition. Les concentrations de triglycérides ont diminué pour le Cd, mais ont augmenté pour le Zn. Les quantités de malonaldéhyde mesurées étaient aussi plus élevées après 2 jours pour ces deux métaux, mais inférieures après 7 jours. La moule quagga semble davantage sensible au Cd (métal non essentiel) qu’au Zn (métal essentiel) et sa réponse est influencée par la durée d’exposition. Ceci suggère aussi qu’elle est une espèce bio-indicatrice adéquate pour le Cd, mais que des tests supplémentaires pourraient mieux soutenir ces résultats.

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11h35 à 11h40

Les coquilles de gastéropodes comme bioindicateurs de contamination métallique : utilisation des techniques d’imagerie en spectrométrie de masse

Juliette Oriot, Gilles Bareille, Patrick Baldoni-Andrey, Amiel Boullemant, Cécile Courrèges, Clémentine Gelber, Sandra Mounicou, Hélène Tabouret et Séverine Le Faucheur

Résumé

Les gastéropodes sont des mollusques univalves omniprésents dans les écosystèmes aquatiques. Leurs  coquilles composées de carbonate de calcium s’accroissent tout au long de leur vie en intégrant certains éléments chimiques présents dans leur environnement, dont les métaux. Des relations ont ainsi pu être établies  entre la concentration totale en métaux dans la coquille avec celle présente dans le milieu de vie, et ceci en  fonction du temps d’exposition (Markich et al., 2002). Néanmoins, la structure des coquilles est constituée de plusieurs couches, chacune d’elles pouvant avoir une composition différenciée en métaux (Carroll and  Romanek, 2008). Le but de notre projet est d’évaluer l’utilisation possible des coquilles de gastéropodes comme  outil de biosurveillance et d’enregistrement de changements temporels de la concentration en métaux en eaux  douces. Deux techniques d’analyse en imagerie sont actuellement optimisées pour explorer la variabilité de la  composition élémentaire et moléculaire des coquilles à différentes échelles spatiales : la Spectrométrie de  Masse d’Ions Secondaires à Temps de Vol (TOF-SIMS – échelle nanométrique) et l’Ablation Laser couplée à la  Spectrométrie de Masse à Plasma à Couplage Inductif (LA-ICPMS – échelle micrométrique). Nos premières  mesures ont été réalisées sur des radix collectés dans le gave de Pau au niveau des mésocosmes du PERL (Pau,  France). Après nettoyage, les analyses au LA-ICP-MS sur la surface externe et sur des sections transversales de 

coquilles ont montré que les métaux (Cu, Ni, Pb, Zn) étaient préférentiellement situés sur la partie externe de  la coquille. Cette distribution pourrait être due à l’accumulation des métaux au niveau du périostracum, dans  la couche prismatique sous-jacente, ou dans du biofilm présent à la surface et non éliminé par le lavage. Les  analyses TOF-SIMS ont confirmé que la surface des coquilles était recouverte de polypeptides, pouvant  correspondre au périostracum de la coquille ou encore une fois, au biofilm. Nos expériences en cours  s’appliquent à identifier quel(s) compartiment(s) séquestre majoritairement les métaux sur la partie externe de  la coquille et à définir son lien avec la concentration biodisponible en métaux.

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11h40 à 12h00

Période de questions

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12h00 à 13h00

Dîner-réseautage entre étudiant(e)s et professionnel(le)s (Québec)

Recyclage des plastiques scientifiques dans les laboratoires québécois: comment faire?

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13h00 à 13h15

Projet pilote de réduction de l’empreinte plastique dans les laboratoires d’ECCC

Équipe de réduction des plastiques scientifiques – Maude Lachapelle

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13h15 à 13h30

Mise en lumière des enjeux liés à la récupération et au recyclage des plastiques scientifiques selon Synergie Santé Environnement

Synergie Santé Environnement – Alice Bernardet

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13h30 à 14h30

Table ronde et discussion

1er juin – Journée du Chapitre Saint-Laurent

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8h30 à 8h45

Café réseautage

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8h45 à 9h00

Mot de bienvenue

Par Maeva Giraudo, Présidente du Chapitre Saint-Laurent

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9H00 à 9h30

La pollution de l’air à l’ère du COVID-19 et des changements climatiques

Par Parisa Ariya, Professeure à l’Université McGill

Résumé

Dans cette conférence, nous discuterons de la façon dont les polluants atmosphériques gazeux et particulaires sont à l’origine des changements climatiques. Nous explorons également quelques recherches de pointe pour l’observation des aérosols et sur l’atténuation de la pollution atmosphérique. Nous abordons les impacts potentiels sur la qualité de l’air, les changements climatiques et la santé. 

 

Session 3 – Effets des contaminants émergents (salle 1)

Présidée par Maeva Giraudo

 

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9h30 à 9h45

Transcriptomic responses to trenbolone in Japanese quail : a comparison of results from 4 studies using different experimental designs

Elena Legrand, Krittika Mital, Teonseon Jeon, Jessica Ewald, Emily Boulanger, Niladri Basu, Markus Hecker, Doug Crump, Paula P.F.P. Henry, Robert S. Cornman, Catherine Maddox, Natalie K. Karouna-Renier et Jessica Head

Résumé

Initiatives are underway to reduce animal use in chemical risk assessment. Early-life stage (ELS) avian toxicity tests have been proposed to replace tests using adult birds. In this study, we aim to evaluate similarities and differences in transcriptomic responses to trenbolone (TB) across 4 independent studies. Each study exposed either ELS or adult Japanese quail (JQ) to TB as follows; Study-1: ELS exposure via egg injection, Study-2: adult exposure via gavage, Study-3: ELS exposure via maternal deposition after adults were exposed via diet, Study-4: ELS exposure via maternal deposition and re-exposure via diet. ELS JQ in study 1 were exposed to 0, 0.43 or 4.4 ppm per egg, and adult JQ in studies 2, 3 and 4 were exposed to 0, 1 or 10 ppm TB. Liver transcriptomes of study-1 and -2 individuals (n=5 per treatment group) were sequenced using NovaSeq and assembled using Galaxy, while liver transcriptomes of study-3 and -4 individuals (n=3 per treatment group) were sequenced using HiSeq2000 and analyzed using CLC Genomics Workbench. Differential expression analysis and pathway analysis were carried out for all four studies using NetworkAnalyst and EcoToxModules. Our results showed that few differentially expressed genes overlapped between exposures in ELS and adult JQ. However, the endocrine disrupting effects of trenbolone were observed in all four studies. The PPAR signalling pathway was commonly dysregulated in all four exposures and the steroid hormone biosynthesis pathway was highlighted in study-1 and -2. TB also disrupted the adipocytokine signalling pathway across all studies. These results suggest that exposures via egg injection in ELS JQ are representative of adult toxicity testing regardless of the route and length of exposure. Future comparative studies with different chemicals will be needed to confirm our hypothesis.

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9h45 à 10h00

Biotransformation du DEC-604: interaction avec une déiodinase thyroïdienne chez des oiseaux fortement exposés aux retardateurs de flamme

Madeleine Lépine et Jonathan Verreault

Résumé

Plusieurs retardateurs de flamme (RF) sont reconnus comme des perturbateurs de la fonction thyroïdienne. Ces molécules ajoutées aux produits de consommation sont relarguées dans l’environnement lors de leur  production, utilisation, recyclage et enfouissement et ont été détectées dans le biote. Le Dechlorane 604  Component B (Dec-604 CB), un produit de déhalogénation du Dec-604, a été quantifié dans des échantillons  de goélands à bec cerclé (Larus delawarensis) nichant en grand nombre dans la région de Montréal. Le  métabolisme du Dec-604 est encore méconnu, mais la détection du Dec-604 CB suggère une voie métabolique  de déhalogénation. La déhalogénation d’autres contaminants a déjà été associée à des enzymes communes  aux vertébrés pouvant soustraire des halogènes comme les déiodinases (D1, D2 et D3) qui retirent l’iode. Notre  objectif est d’étudier l’interaction possible entre le Dec-604 et la déiodinase de type un (D1) qui est l’enzyme  responsable de la régulation des hormones thyroïdiennes thyroxine, triiodothyronine et diiodothyronine (T4,  T3 et T2). Nous avons évalué l’activité in vitro (microsomes du foie) de D1 en présence de cinq concentrations  de Dec-604 allant de 0.00086 à 0.086 nM. Ces tests permettaient de mesurer et comparer la transformation in  vitro de la T4 en T3 et T2 dans nos contrôles et nos essais. Les résultats montrent une augmentation des taux  d’activités de D1 en présence du Dec-604 suggérant une possible interaction entre les deux. Ces résultats  suggèrent que le Dec-604 pourrait stimuler l’activité de la D1 chez le goéland à bec cerclé. Un tel phénomène  pourrait perturber la régulation des hormones thyroïdiennes et affecter l’expression de gènes impliqués dans  le développement, la croissance et le métabolisme énergétique. Pour la suite du projet, la capacité de  débromination et de déchlorination par la D1 sera vérifiée en quantifiant les produits de dégradation du Dec 604 dans nos essais.

 

 

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10h00 à 10h15

Retardateurs de flamme dans l’air d’un lieu d’enfouissement technique de la région de Montréal : associations potentielles avec l’exposition de goélands à bec cerclé

Anaïs Kerric, Joseph Okeme, Liisa Jantunen, Jean-François Giroux, Miriam Diamond et Jonathan Verreault

Résumé

Le goéland à bec cerclé nichant dans la région de Montréal se nourrit préférentiellement dans les milieux urbains, incluant les lieux d’enfouissement technique (LET) où des concentrations élevées de retardateurs de flamme halogénés (RFH) et d’organophosphate esters (OPE) ont été mesurées dans l’air. L’objectif de ce projet était d’étudier la distribution des RFH et OPE dans l’air au sein de l’un des principaux LET de la région de Montréal fréquemment visité par des goélands à bec cerclé. Des échantillonneurs d’air passifs (EPA) et actifs (EAA) ont été déployés à six endroits dans le LET entre mai et juin 2018. Des EPA ont également été apposés sur le dos de goélands suivis à l’aide d’enregistreurs de localisations (GPS). Des concentrations élevées de TCEP, TCPP et BDE-209 ont été mesurées dans le LET. Les résultats obtenus montrent que les concentrations atmosphériques de RFH et OPE sont relativement homogènes au sein de ce LET. De plus, une variabilité temporelle a été observée pour les concentrations de BDE-209, -99 et -47 ainsi que pour le TnBP pendant la période de déploiement de 34 jours. Les concentrations atmosphériques de BDE-209, -207 et -206 et TDCPP étaient positivement corrélées aux températures de l’air ambiant. Enfin, le suivi télémétrique des goélands a confirmé que les LET représentent une source d’exposition atmosphérique au PBDE pour les goélands. On a observé des concentrations de BDE-47 significativement plus élevées dans les EPA des individus ayant visité au moins une fois un LET comparativement à ceux qui en n’ont jamais visité.

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10h15 à 10h30

Overlapping transcriptional changes in embryonic and adult Japanese quail following exposure to ethinylestradiol

Yeon Seon Jeon, Doug Crump, Nil Basu, Emily Boulanger, Amani Farhat, Markus Hecker, Othman Soufan, Jeff Xia et Jessica Head

Résumé

Toxicogenomic endpoints and early-life stage (ELS) animal exposures have been proposed as strategies to improve toxicity testing for regulatory risk assessment. However, it is unknown whether transcriptomic measures in ELS organisms are predictive of those measured in their adult counterparts. The present study aims to compare hepatic transcriptomic responses of ELS and adult Japanese quail following exposure to ethinylestradiol (EE2). Exposures were conducted according to an egg injection protocol that we are proposing for standardization (for ELS quails) and USEPA-OCSPP-850.2100 avian acute oral toxicity test guidelines (for adult birds). EE2 was dissolved in dimethyl sulfoxide and injected into the air cell of eggs prior to incubation at 0, 3.33, and 33.3 µg/g egg. Adult quails were fed a single dose of EE2 (dissolved in corn oil) at 0, 0.5, and 5 mg/kg body weight by gavage. Liver tissue was collected from 5 embryos per dose group at embryonic day 9, and from 5-6 adults per dose group 4 days after dosing. Transcript quantification, differential expression analysis and enrichment analysis were performed on RNA sequencing data using the Kallisto in Galaxy, the EdgeR in EcoToxXplorer, and ClusterProfiler, respectively. ELS and adult quails, respectively, had 293 and 110 differentially expressed genes, 16 of which were common. The two life stages overlapped in the expression of genes related to signaling molecules and interaction, replication and repair, and endocrine system. This study contributes to the development/evaluation of toxicogenomic and ELS approaches as alternative toxicity testing methods.

 

 

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10h30 à 10h45

Pause-café et réseautage

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10h45 à 11h00

Biophysical effects of plastic nanoparticles and municipal effluents in mussels – An introduction to the ecotoxicology of fractal space

Chantale André, Joëlle Auclair, Houda Hanana et François Gagné 

Résumé

In the context that plastic debris could degrade into smaller and smaller particles especially at the nanoscale, concerns about their ecotoxicological effects are raised. The purpose of this study was to determine the biophysical effects of neutral polystyrene nanoparticles (NPs) on the activity of fumarase-malate dehydrogenase (MDH)-citrate synthase (CS) cluster both in vitro and in mussels exposed to NPs. At first, commercial preparations of fumarase, MDH, CS were examined in the presence of NPs to determine changes in the fractal environment based on time dependence MDH and CS rates and changes in the spectral dimension (sD) of the cluster. In second part, these effects were also examined in mussels exposed to either polystyrene NPs or in mussels exposed to municipal effluents, which are suspected environmental sources of plastic NPs. The results showed that the presence of NPs decreased the time dependence of MDH rate and increased significantly the sD. A sD=0.55 of the in vitro reaction revealed a close organization of the enzyme cluster, which was equivalent to a random percolation cluster with 74% of space occupancy. The addition of 50 and 100 nm in the reaction media reduced the space occupancy to 50 and 33% respectively. Exposure of mussels to 50 nm NPs for 24h lead to increased levels of NPs in the digestive gland and revealed similar effects in the digestive gland subcellular fraction where the sD was increased from 1.25 to 1.48 at the highest concentration of 5 mg/L reducing the space occupancy of 35% compared to 46% in control mussels. Exposure of mussels to a municipal effluent for 3 months also lead to increased polystyrene-like NPs in the digestive gland and increased fumarase-MDH-CS activity and the sD even further to 23% space occupancy. In conclusion, polystyrene NPs have the capacity to increase the sD of the cluster decreasing the normal time-dependence of enzyme activity of the fumarase-MDH-CS cluster thereby maintaining energy metabolism for longer times which could deplete energy reserves.

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11h00 à 11h15

Rôle des bactériophages dans la dissémination et l’antibiorésistance dans les écosystèmes aquatiques impactés par les activités humaines

Charlène Sagrillo, Christophe Merlin, Audrey Martin-Mériadec, Julie Colin et Xavier Bellanger

Résumé

La constante augmentation des infections résistantes aux antibiotiques est devenue un problème de santé mondial majeur. Les environnements aquatiques sont des sites d’interactions privilégiés entre bactéries anthropogéniques (rejets urbains, agricoles, …) et bactéries environnementales. Cela en fait des lieux propices aux échanges de gènes par transfert horizontal constituant à la fois un réservoir et une nouvelle source d’antibiorésistance. Toutefois, les acteurs et les mécanismes mis en jeu dans ces transferts de gènes restent mal connus.

L’objectif de ce travail était d’améliorer nos connaissances des compartimentations biologique (bactéries vs. bactériophages) et physique (eaux vs. sédiments vs. matière en suspension) de l’antibiorésistance dans un écosystème rivière. Une rivière du Nord-Est de la France fortement impactée par les activités humaines, l’Orne, a été choisie comme modèle d’étude.

Trois campagnes de prélèvements ont été menées sur une année puis, les bactéries et bactériophages purifiés des différents échantillons. Les ADN totaux ont alors été extraits puis un panel de marqueurs d’antibiorésistance (7 gènes de résistance  et 2 éléments génétiques mobiles) a été quantifié par PCR quantitative. Les résultats obtenus, normalisés par rapport à la biomasse bactérienne (ARNr16S), ont montré (i) une hétérogénéité dans la compartimentation physique, (ii) que les fractions phagiques contenaient plus de marqueurs d’antibiorésistance que les fractions bactériennes et ce, quelle que ce soit le compartiment physique étudié et (iii) une saisonnalité des marqueurs suivis.  Ce travail suggère que le rôle des bactériophages et du mécanisme de transduction dans la dissémination de l’antibiorésistance auraient été sous-estimés.

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11h15 à 11h20

Toxicité des acides perfluoroalkysulfoniques à chaîne courte chez l’escargot d’eau douce Planorbella pilsbryi

Ève A.M. Gilroy, Maria Villella, Kara Chan, Émilie Montreuil Strub, Victor Pham-Ho, Shelby Ravary, Adrienne J. Bartlett, Amila O. De Silva, Chritine Spencer et Stacey A. Robinson

Résumé

Les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) sont un groupe de produits chimiques à haute production, commercialisés depuis les années 1940. Ils sont utilisés comme ingrédients ou intermédiaires de tensioactifs, et comme protecteurs de surfaces pour une variété d’applications industrielles et commerciales. Au cours des dernières décennies, certains de ces composés, en particulier l’acide perfluorooctane sulfonique (PFOS), ont fait l’objet d’un examen minutieux en raison de leur persistance, de leur toxicité, de leur potentiel de bioaccumulation et de leur distribution globale : depuis 2002, l’utilisation du PFOS a été progressivement éliminée. Des concentrations décroissantes de PFAS ont été signalées dans le biote aquatique, mais dans certains cas, les concentrations de produits de remplacement à chaîne plus courte – les acides perfluoroalkylsulfoniques (PFSA) – ont augmenté. Ces préoccupations sont étudiées dans le cadre du Plan de gestion des produits chimiques, une initiative gouvernementale visant à réduire les risques posés par les produits chimiques.

Lors de cette étude, nous avons évalué la toxicité subchronique des PFSA à chaîne courte chez une espèce d’escargot d’eau douce, le planorbe Planorbella pilsbryi, à deux stades de leur vie : quelques jours après leur éclosion, et au stade adulte. La toxicité de ces produits a été évaluée lors de tests de 7 jours examinant la survie et la production de masses d’œufs (escargots adultes), ainsi que la survie et la croissance (escargots juvéniles). 

Chez les escargots adultes, des valeurs de toxicité subchronique (la moyenne géométrique de la concentration sans effet observé et de la concentration minimale avec effet observé) de 22, 224 et > 500 mg/L ont été calculées pour le PFOS (C8), le PFHxS (C6) et le PFBS (C4), respectivement. Les composés de remplacement à 6 et 4 carbones étaient moins toxiques que le PFOS. La sensibilité des escargots juvéniles était similaire à celle des escargots adultes, cependant la production de masses d’œufs par les escargots adultes était le paramètre le plus sensible étudié.

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11h20 à 11h25

Étude des effets interactifs d’un produit virucide et de la lumière artificielle sur les biofilms aquatiques en milieu urbain

Romain Vrba, Nicolas Creusot, Mélissa Eon, Agnès Feurtet-Mazel, Gwilherm Jan, Nicolas Mazzella, Aurélie Moreira, Dolors Planas, Isabelle Lavoie et Soizic Morin

Résumé

Avec le contexte épidémique actuel, l’utilisation des biocides a connu un essor sans  précédent qui risque de conduire à une augmentation de leur présence dans les écosystèmes  aquatiques. Parmi eux, le chlorure de benzyldiméthyldodecylammonium (BAC 12), un biocide  utilisé dans plus de la moitié des produits virucides conseillés par l’US EPA contre le SARS-CoV 2  soulève des questions. Ce composé est connu non seulement pour être toxique pour la plupart  des organismes aquatiques mais aussi pour avoir un impact néfaste sur la photosynthèse et la  production de chlorophylle a chez les cellules végétales, ce qui peut se traduire par des  modifications dans leur fonctionnement métabolique. Certaines études avancent également  qu’une exposition lumineuse artificielle pourrait accroitre son potentiel biocide envers les  biofilms. Ces derniers étant la base de la chaine trophique aquatique et ayant un potentiel de  réponse rapide face à des perturbations, l’objectif de cette étude est donc d’étudier les effets  individuels et conjugués du BAC 12 et de l’illumination nocturne sur les biofilms aquatiques  urbains. Dans un premier temps, le long d’une cinétique de 10 jours nous regarderons les effets  d’une exposition à ces stress sur leurs profils lipidiques qui nous informerons sur les possibles  répercussions directes (synthèse des lipides) et indirectes (changements de composition dans les  communautés) en lien avec leur qualité nutritive. De manière complémentaire, une approche  métabolomique non ciblée sera mise en œuvre sur certains échantillons (T0 et Tfinal) afin de  fournir une vision plus globale du statut métabolique des individus. Dans un second temps, nous  évaluerons l’impact d’une telle co-exposition sur une chaîne alimentaire simplifiée (i.e. exposition  de brouteurs à du biofilm pré-exposé) afin de révéler un possible transfert. Dans l’ensemble ces  travaux pourraient permettre d’identifier des biomarqueurs d’altération(s) spécifique(s)  candidats pour la surveillance de l’impact de ces stress sur les communautés microbiennes  aquatiques.

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11h25 à 11h30

Evaluation of Uptake of Cytostatic Methotrexate in Elliptio complanata Mussels : A Novel LC-MS/MS Method

Sylvie Poirier Larabie, Martin Jutras, Grégoire Leclerc, Isabelle St-Jean, Christine Kleinert, François Gagné et Christian Gagnon

Résumé

La contamination des eaux de surface par les effluents urbains apporte son lot de problématiques environnementales, allant de la modification du milieu aquatique aux effets écotoxicologiques sur la faune et la flore. Les pharmaceutiques font partie de cette classe de composés provenant des effluents et sont largements étudiés sous différentes études allant de la caractérisation dans le milieu aux effets écotoxicologiques sur différents organismes aquatiques. La présente étude porte en premier lieu sur les effets écotoxicologiques du méthotrexate sur les moules Elliptio complanata et en second lieu sur le développement d’une méthode LC-MS/MS afin de quantifier méthotrexate dans les moules, et c’est sur cette seconde partie que la présentation portera majoritairement. Méthotrexate est un médicament de chimiothérapie et fait partie des contaminant émergents. Les moules ont été exposés à trois différentes concentrations et la quantification effectuée dans les moules nous permet de constater que les concentrations sont proportionnelles dans le milieu d’exposition et dans les moules. Ce qui nous amène à nous poser la question à savoir s’il y a bioaccumulation de méthotrexate dans la moule. Afin de répondre à cette question, le design expérimental utilisé pour les expositions est primordial et dans notre cas, le design a été réalisé afin d’étudier les effets toxicologiques, et non la bioaccumulation. Rappelons que, les pharmaceutiques sont synthétisés afin d’être éliminés majoritairement par le métabolisme du foie chez l’humain et plusieurs études démontrent que plusieurs organismes aquatiques ayant un système digestif ont une capacité similaire d’élimination des pharmaceutiques.

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11h30 à 11h35

Associations between environmental contaminants and metrics of body condition, lipid metabolism and lipid peroxidation in the St. Lawrence estuary belugas

Meredith Sherrill, Robert Michaud et Jonathan Verreault

Résumé

The endangered St. Lawrence Estuary belugas (Delphinapterus leucas) have become an  international symbol of wildlife threatened by industrialization and urbanization. Chronic  exposure to organohalogen contaminants (OHCs) has been identified as one of the primary threats to this population’s recovery. Several classes of these chemicals are known endocrine disrupters,  with recent evidence also suggesting that they may have the ability to alter lipid metabolism and  energy reserves in the St. Lawrence belugas. This project will explore associations between OHCs  with metrics of body condition and biomarkers of both lipid metabolism and lipid peroxidation, to  identify potential effects OHCs may have on beluga adipose tissue. To approximate the body  condition of free-ranging SLE belugas, morphometric measurements of identified individuals are  being calculated from aerial drone footage. These measurements will then be combined with data  obtained from aquarium animals to calculate the scaled mass index of free-ranging animals 

(preliminary findings will be presented as available). To complement this morphological approach,  this project also aims to identify biomarkers of body condition (e.g. adipokine transcript levels,  concentrations of structural lipid components) that can be quantified in skin/blubber samples  collected via biopsy darting. Correlations between OHCs and the transcriptional responses of  selected antioxidant enzymes and genes involved in lipid metabolism, will also be assessed to  identify potential mechanisms of toxicity through which OHCs may alter lipidomic pathways.  These combined results are expected to provide a first insight into whether OHCs may ultimately  alter SLE beluga blubber structure and function.

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11h35 à 11h40

Associations entre l’exposition aux contaminants organohalogénés et des biomarqueurs de l’axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien chez les bélugas du Saint-Laurent

Valérie Jolicoeur, Laurie Mercier, Magali Houde, Robert Michaud et Jonathan Verreault

Résumé

Les bélugas (Delphinapterus leucas) de l’estuaire du Saint-Laurent forment une population en voie d’extinction fortement exposée à des contaminants organohalogénés, tels que les polybromodiphényléthers (PBDE) et les biphényles polychlorés (BPC). Ces contaminants peuvent perturber l’axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien grâce à leur similitude structurelle avec les hormones thyroïdiennes. Toutefois, notre compréhension de leurs mécanismes de toxicité chez cette population est limitée. L’objectif de cette étude est de vérifier si l’exposition des bélugas du Saint-Laurent à des contaminants organohalogénés est associée à des perturbations des niveaux d’hormones thyroïdiennes et de la transcription de gènes impliqués dans leur régulation. Pour ce faire, nous avons récolté 46 échantillons de peau de bélugas par biopsie à l’automne 2019. Nous avons analysé ces échantillons pour évaluer les concentrations de contaminants (PBDE, BPC et pesticides organochlorés) par GC/MS, les concentrations d’hormones thyroïdiennes (thyroxine et triiodothyronine) par UPLC-MRM/MS et la transcription de gènes (ex. récepteurs THRA et THRB et déiodinases DIO1 et DIO2) par RT-qPCR. Tel qu’observé chez d’autres mammifères marins, nous nous attendons à observer une diminution des niveaux d’hormones thyroïdiennes ainsi qu’une variation de la transcription des gènes de récepteurs et de déiodinases chez les bélugas les plus contaminés. Des mécanismes de compensation tels qu’une augmentation de la transcription des gènes de déiodinases pourraient être observés, celles-ci étant impliquées dans l’activitation des hormones thyroïdiennes. Les résultats préliminaires qui seront présentés contribueront à l’avancement des connaissances sur les mécanismes d’action des contaminants organohalogénés chez les bélugas du Saint-Laurent dans une optique de conservation de cette population en péril.

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11h40 à 11h45

Occurrence et tendace temporelle des absorbants UV et des antioxydants synthétiques chez le béluga de l’estuaire du Saint-Laurent

Karine Blouin, Jonathan Verreault, Stéphane Lair et Zhe Lu

Résumé

L’exposition aux contaminants est un facteur de stress qui peut nuire à la santé et à la survie  du béluga (Delphinapterus leucas) de l’estuaire du Saint-Laurent (ESL), population qui est  en voie de disparition. Cependant, l’exposition à de nombreux contaminants préoccupants  émergents chez les bélugas de l’ESL demeure inconnue. L’objectif de ce projet était  d’étudier les concentrations et les tendances temporelles (2000-2017) des stabilisants UV  benzotriazole (BZT-UVs), des filtres UV (UVFs), des antioxydants phénoliques  synthétiques (SPAs) et des amines aromatiques secondaires dans le gras (n = 69) et le foie  (n = 81) de bélugas de l’ESL. Les résultats préliminaires de 44 échantillons de gras démontrent des taux de détection et concentrations relativement plus élevés de 3 SPAs (26DTBP: 10 ± 3 ng/g lw (moyenne ± SEM), BHT-Q:348 ± 109 ng / g lw et BHT:33 ± 17  ng / g lw), 1 UVF (BP3: 515 ± 324 ng / g lw) et 2 BZT-UVs (UV329: 59 ± 18 ng / g lw et  UV328: 9 ± 3ng / g lw). Des corrélations ont été trouvées entre les concentrations des 3  SPAs, indiquant des sources communes et/ou un devenir environnemental similaire de ces  contaminants. Dans le gras des bélugas femelles (n = 31), des taux de détection et  concentrations de BHT et de BP3 significativement plus élevés que ceux des mâles (n =  13) ont été observés, ce qui suggère un risque d’exposition plus élevé chez les femelles. Aucune tendance temporelle significative de ces contaminants n’a été trouvée dans le gras.  La présente étude établit une base pour l’avenir et la surveillance des tendances de ces  contaminants émergents.

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11h45 à 12h00

Période de questions

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12h00 à 13h00

Dîner-réseautage entre étudiant(e)s et professionnel(le)s (France)

Session 2.2 – Éléments traces (salle 2)

Présidée par Marc Amyot

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9h30 à 9h45

Impact du confinement et de la covid-19 sur la qualité de l’air de l’agglomération de Montréal

Sonia Melançon, Fabrice Godefroy et Jimmy Dib

Résumé

La pollution de l’air est une préoccupation publique majeure qui s’est accentuée au fil des ans. Les industries, les transports et la combustion du bois sont toutes des sources d’émission de contaminants dans l’atmosphère qui peuvent affecter la qualité de l’air. La Ville de Montréal opère un réseau de surveillance de la qualité de l’air (RSQA) qui comprend 11 stations d’échantillonnage équipées d’analyseurs mesurant en continu les concentrations de polluants tels que l’ozone, le dioxyde de soufre, les oxydes d’azote et les particules fines. Les résultats ainsi obtenus permettent de calculer un indice de la qualité de l’air qui est affiché en temps réel sur le site internet http://www.rsqa.qc.ca. Quel impact la COVID-19 a-t-elle eu sur la qualité de l’air à Montréal? L’équipe du RSQA a mis en œuvre des outils pour maintenir au mieux ses activités afin de fournir le suivi de la qualité de l’air à Montréal dans cette période inédite. En premier lieu, l’analyse de l’impact du premier confinement sera réalisée durant la période du 16 mars 2020 (début effectif du confinement) au 13 avril 2020 inclusivement (début du nettoyage des rues à Montréal). Ensuite, une analyse sur l’année 2020 au complet sera effectuée. Les polluants d’intérêts sont le dioxyde d’azote (NO2) et les particules fines (PM2,5), qui sont tous deux des polluants dont le transport est une source importante. La corrélation entre les mesures imposées par le gouvernement pour limiter la propagation de la COVID-19 et la qualité de l’air de l’agglomération montréalaise sera discutée lors de cette présentation. 

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9h45 à 10h00

Les anomalies des terres rares : sont-elles spécifiques pour des sources de contamination urbaine?

Huy Dang

Résumé

Les terres rares (TRs) sont récemment devenues un groupe d’éléments chimiques suscitant un grand intérêt  pour la société moderne. Leurs propriétés physico-chimiques uniques ont permis le développement des  applications technologiques de pointe et l’économie bas-carbone. Malgré leur faible abondance dans le milieu  naturel, la perte dissipative au cours du cycle de vie des TRs (de l’extraction minière aux déchets  électroniques) peut être significative. L’analyse des patrons des TRs peut ainsi fournir des informations sur  l’origines et les processus gouvernant la biogéochimie des TRs. En fait, l’enrichissement ou l’appauvrissement  d’un TR par rapport a ses voisins est souvent rapporté comme une anomalie. Les anomalies des TRs sont ainsi  largement utilisées dans la communauté scientifique, car elles sont associées aux processus biogéochimiques  caractéristiques ou des sources d’émission anthropique. Elles sont donc considérées comme des traceurs  spécifiques. Par exemple, l’anomalie en gadolinium est intensivement documentée dans la littérature comme  un traceur de rejet hospitalier et urbain. En fait, cet élément est principalement utilisé comme l’agent de  contraste pour l’imagerie médicale. D’autres TRs sont également utilisés comme catalyseurs dans le raffinage  pétrolier (La, Sm). Cependant, des travaux de recherche plus récents ont révélé des nouvelles sources ou  mécanismes rendant ces anomalies moins spécifiques. Cette présentation va discuter les résultats des cas  d’études dans le Saint-Laurent (Canada), le delta de la rivière des Perles (Chine), les systèmes de mangrove  Néo-Calédoniens et les sédiments d’un lac sous pression minière en Ontario. Ces travaux appellent à  reconnaître que l’état de l’art sur la biogéochimie des TRs reste limité et la nécessité de plus de recul  scientifique pour retracer les sources d’émission des TRs dans les systèmes naturels.

 

 

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10h00 à 10h15

Grazer-mediated methylmercury and inorganic mercury regeneration in freshwater

Fan Qin, Marc Amyot et Andrea Bertolo

Résumé

Whereas it is well established that zooplankton can transfer various pollutants such as mercury (Hg) from primary producer to higher trophic levels, we have poor knowledge about the effects of inefficient feeding (i.e. sloppy feeding) and/or assimilation (i.e. excretion/egestion) on the efficiency of this trophic transfer. Here, we tested experimentally the impact of zooplankton grazing efficiency on metal concentrations in freshwater. We focused on inorganic Hg and methylmercury (MeHg) concentrations in water by using isotopically labeled algae with stable Hg isotopes (200HgCl2, Me198HgCl) in a controlled experiment. We also explored the potential effects of grazing on other elements by analyzing main ions and rare earth elements. To highlight the role of feeding behavior, we compared a filter-feeder (Daphnia) to a grasper-feeder zooplankton taxon (calanoid copepods), with the latter being expected to cause more sloppy feeding than the former. Whereas the concentration of dissolved MeHg was not affected by grazers, our results show that both zooplankton taxa significantly influenced the concentrations of the particulate phase of both inorganic Hg and MeHg. In contrast, only Daphnia significantly increased the concentration of dissolved inorganic Hg. We also observed short-term (i.e. 30 min) effects of both zooplankton taxa on SO42-, Fe, Zn, and REE concentrations, whereas, for Cu and Ce (a REE), zooplankton effects were found during the complete duration of the experiment. Our study demonstrated the recycling of Hg between primary producer and consumer and highlighted a new source of inorganic Hg and MeHg in the water column for trophic transfer in freshwater ecosystems.

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10h15 à 10h30

La modélisation toxico-cinétique pour comprendre et formaliser le devenir de métaux au sein des organes d’un invertébré aquatique, Gammarus fossarum

Ophélia Gestin, Christelle Lopes, Valentin Bourlier, Nicolas Delorme, Laura Garnero, Olivier Geffard et Thomas Lacoue-Labarthe

Résumé

L’objectif de cette étude est de décrire le devenir du Cd dans les différents organes de gammares exposés à des concentrations environnementales, et d’étudier une éventuelle dépendance à la concentration. Des gammares ont été exposés 7 jours à 3 concentrations de 109Cd (4, 47 et 336 ng.L-1 équivalent stable) pour décrire les cinétiques de Cd accumulé dans les organes cibles : caeca, céphalon, branchies, intestin et tissus restants. Les gammares ont ensuite été placés 10 jours en conditions de dépuration (eau non contaminée). A différents pas de temps, les organes ont été récupérés pour y compter la radioactivité. Un modèle TK à un compartiment a été ajusté, par inférence bayésienne, à chaque jeu de données organe-spécifique, permettant l’estimation des paramètres TK (taux d’absorption et d’élimination, respectivement nommés ku et ke). Un modèle TK multi-compartiments, induisant une vision plus réaliste de la gestion physiologique des métaux, a également été développé, associé à un processus d’inférence itératif d’ajustement simultané à toutes les données ; permettant in fine de sélectionner le modèle le plus parcimonieux afin d’affiner les hypothèses concernant la gestion in vivo du Cd et les flux d’échanges entre les différents organes du gammare. Cette approche a permis : i) d’identifier le rôle des organes dans sa gestion (régulation pour les caeca, stockage pour les branchies et principale voie d’entrée pour l’intestin), et ii) de montrer une dépendance à la concentration des ku (sauf pour l’intestin), mais pas des ke. L’étude d’autres métaux, notamment essentiels comme le 65Zn, nous permettra de comparer leur organotropisme et de dessiner des grands schémas de gestions des métaux, chez G. fossarum. Une des sorties fortes de ce travail est le développement de biomarqueurs d’effets organes- et métaux-spécifiques en vue d’améliorer le diagnostic des impacts de la contamination métallique chez les invertébrésaquatiques, notamment crustacés.

 

 

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10h30 à 10h45

Pause-café et réseautage

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10h45 à 11h00

Suivi des lanthanides dans les influents et les effluents urbains de 6 villes au Canada

Patrice Turcotte, Shirley Anne Smyth, François Gagné et Christian Gagnon

Résumé

L’utilisation des lanthanides est de plus en plus présente dans nos sociétés, que ce soit dans les technologies de communication, en électrification des transports ou bien imagerie médicale. Une partie des lanthanides utilisés est susceptible de se retrouver dans les usines de traitement des eaux usées municipales. Cependant peu est connu sur l’efficacité des procédés pour les éliminer et ainsi sur ce qui est rejeté dans les eaux réceptrices. Pour différentier les apports anthropiques des sources d’origine géologiques, nous utilisons une approche basée sur la normalisation des concentrations par rapport à une chondrite (PAAS). Approche, qui consiste à faire le ratio des concentrations mesurée sur celles de la chondrite et permet de « lisser » la distribution de ceux-ci. Pour suivre ceux-ci dans différentes usines d’épuration, nous avons évalué des influents et des effluents urbains de 6 villes Canadiennes. Nos résultats montrent que les taux d’enlèvements des lanthanides par les procédés décroisent avec le numéro atomique de ceux-ci; de 95 % pour le Ce à 70 pour le Lu, excepté pour le Gd qui est peu enlevé. Sans grande surprise, l’approche par normalisation montre la présence de complexe organique Gd associé au procédé d’imagerie médicale. Cette même approche de normalisation permet discerner de la concentration du Gd total, la fraction géogénique de celle anthropique et ainsi de calculer l’efficacité des procédés en fonction de l’origine du Gd; près de 90% pour le Gd géogénique et un taux variant de 15 à 50 % dans le cas du Gd anthropique. Les procédés utilisant l’alun comme agent de floculation présentaient les plus grands taux d’efficacité.

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11h00 à 11h15

Nanomatériaux d’argent dans les effluents municipaux au Canada : caractérisation de la contamination par l’argent

Christian Gagnon, Patrice Turcotte, François Gagné et Shirley Anne Smyth

Résumé

La présence d’argent (Ag) dans les effluents urbains est en partie associée à l’utilisation croissante de nanomatériaux d’argent (Ag NP) comme agent antiseptique dans divers produits de consommation. La distinction entre les formes d’Ag doit être prise en compte dans l’évaluation de l’exposition et des effets toxicologiques sur les organismes aquatiques. Les procédés de traitement des eaux usées éliminent efficacement (>95%) les particules d’Ag et les colloïdes mais cela laisse encore des concentrations notables (de l’ordre du ng/L) s’échapper dans les eaux réceptrices des effluents. Les concentrations totales d’Ag en suspension dans divers effluents étudiés variaient de 0,1 à 6 ng/L. Le but de cette étude était alors de mesurer et de caractériser les NP d’Ag dans les effluents urbains pour leurs concentrations et leur distribution de taille à l’aide de la technique ICP-MS à particule unique (SP-ICP-MS). Les influents et les effluents d’eaux usées provenant de diverses usines de traitement – des lagunes aérées à la technologie de traitement de pointe – ont été recueillis pendant trois jours d’échantillonnage. Nos résultats ont montré la présence d’Ag NP dans tous les échantillons avec des concentrations atteignant 0,5 ng/L sur une base de la masse. Toutefois, sur la base du nombre de particules, les concentrations de NP Ag (exprimées en particules/mL) dans la fraction de 20 à 34 nm (jusqu’à 3 400 particules/mL) étaient beaucoup plus abondantes (>700 %) que dans la fraction >35 nm plus grande. La proportion d’Ag à l’échelle nanométrique (1-100 nm) représentait moins de 8% de l’Ag totale en suspension pour tous les échantillons d’effluents, quelles que soient leurs origines. Comme la nanotoxicité est connue dépendante de la taille des Ag NP, la détermination de la distribution de la taille et de la concentration d’exposition sur une base du nombre de particules est donc nécessaire pour l’évaluation des risques de cette classe de nanoparticules. 

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11h15 à 11h20

La larve de Chaoborus comme espèce sentinelle des terres rares dans les lacs de deux régions minières (Sudbury, Ontario; Rouyn-Noranda, Québec)

Virginie Ricard-Henderson, Jérémy Dupont, Dominic E. Ponton, Marc Amyot et Maikel Rosabal

Résumé

L’utilisation d’espèces sentinelles s’avère un excellent moyen d’obtenir des renseignements sur le niveau de contamination et la biodisponibilité des contaminants émergents (p. ex. éléments de terres rares, ETR) pour lesquels nos connaissances sur leur comportement environnemental demeurent limitées. Dans les lacs, les larves du diptère Chaoborus se sont déjà avérées être d’excellentes candidates pour refléter le niveau de contamination lacustre de plusieurs éléments traces métalliques, incluant le cadmium, le nickel et le sélénium. Cependant, son potentiel pour suivre la contamination des ETR demeure méconnu. Cette étude exploratoire porte sur l’évaluation du potentiel des larves de Chaoborus comme sentinelle pour nous renseigner sur les niveaux de contamination en ETR dans les lacs des régions minières de Rouyn-Noranda (Québec) et Sudbury (Ontario). À cette fin, des échantillons d’eau et de larves de Chaoborus ont été récoltés dans neuf lacs et les concentrations d’ETR ont été déterminées par ICP-MS triple quadripôle afin d’explorer les liens entre les concentrations des ETR retrouvées dans les deux matrices à l’étude. Nos résultats démontrent des gradients de concentrations d’ETR (ratio [ETR] maximale/ [ETR] minimale) important dans l’eau (La : 47 ; Ce : 59; ΣETR : 55) et dans les larves (La : 23 ; Ce : 22; ΣETR : 5,4), reflétant l’hétérogénéité spatiale des résultats pour l’ensemble des lacs étudiés. De plus, on observe une corrélation significative entre les concentrations d’ETR dans l’eau et celles mesurées dans les larves ont été observées (ΣETR, R2 = 0.79, p = 0.02), ce qui mets en évidence l’utilité de cet organisme en tant que sentinelle de contamination en ETR. Ces données permettront de mieux comprendre la biodisponibilité des ETR et de développer des outils nécessaires pour en faire le suivi environnemental dans un futur où la présence de ces contaminants deviendra de plus en plus importante.

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11h20 à 11h25

Understanding of mercury-selenium interactions in key organisms : development of analytical techniques for Hg and Se characterization in biota

Zoyne Pedrero-Zayas, Maïté Bueno, Stéphanie Fontagné-Dicharry, Laurent Ouerdane, Emmanuel Tessier, Sylvain Berail, Silvia Queipo-Abad, Claudia Marchan Moreno, Khouloud El Hanafi, Sandra Mounicou, Florence Pannier et David Amouroux

Résumé

Mercury is one of the top ten chemicals of major public health concern identified by the World Health Organization. However, mercury metabolic pathways in biota still remain poorly understood. Its understanding is crucial to elucidate its (eco)toxic effect and to identify important drivers of the mercury biogeochemical cycle. Mercury binding with proteins has been identified as a potential cause for toxicity and the role of selenium as antagonist for mercury toxicity has been evoked but not well understood.

The development of new analytical approaches, specifically by combining speciation and natural isotopic fractionation could advance the understanding of mercury-selenium interactions in biota. Speciation provides valuable information about reactivity and potential toxicity of the metabolites. Complementary, the natural abundance isotopic signature adds a dynamic dimension, comprising the life history of the target element, its (pollution) source and reaction tracking. We are currently working on two multidisciplinary research projects (MERSEL -ANR and MERFISH -MSCA H2020) that deal with the mentioned subject. The objective and strategy of both projects will be presented, as well as the preliminary results already obtained.

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11h25 à 11h30

Assessment of changes on rhizospheric soil microbial biomass, enzymes activities and bacterial functional diversity under nickel stress in presence of alfafa plants

Sondes Helaoui, Marouane Mkhinini, Iteb Boughattasa, Vanessa Alphonse, Stéphanie Giusti-Miller, Alexandre Livet, Mohamed Banni et Noureddine Bousserrhine

Résumé

Anthropic activities and agricultural practices have increased the rate of pollutants in ecosystems. Consequently, this can alter soil chemical properties, biological functioning, and fertility. Our work aimed to evaluate the impact of nickel (Ni) contamination on rhizospheric soil’s physico-chemical properties and microbiological activities in the presence of alfalfa plants. For this purpose, five concentrations of Ni (0, 50, 150, 250, and 500 mg.kg−1) were applied to Tunisian agricultural soils cultured with Medicago sativa. At the end of the experiment, the physico-chemical properties of these soils and the Ni uptake by alfalfa plants were analyzed. Additionally, soil enzyme activities were assessed. Finally, the microbial biomass and functional diversity of microbial communities were determined using SIR (Substrate induced respiration) and Biolog Ecoplates™ techniques, respectively.

The results revealed that Ni accumulation was dose-dependent, with a significant amount of Ni being translocated from the roots to the shoots. With respect to the physico-chemical properties of soil, the most important Ni concentration led to the lowest organic matter content and cation-exchange capacity (CEC). Our data also showed a decrease in soil enzyme activities following Ni contamination.

However, a crucial increase on microbial biomass of soils was revealed with the high Ni contamination. Moreover, the microbial functional diversity index and substrate utilization pattern were observed to increase in soils exposed to the most potent Ni concentrations.

Our data provided evidence regarding the apparent toxicity of Ni and the fact that enzymatic activities and microbial biomass could be exploited as Ni-stress bioindicators.

 

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11h30 à 11h35

Utilisation de Sabellaria alveolata (Annélide polychète) comme espèce bio-indicatrice de la pollution métallique dans la zone industrielle de Jore-Lasfar (Côte-Atlantique, Maroc)

Abdellali Rouhi, Youssef Elyadari et Jamila Sif

Résumé

À venir

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11h35 à 11h40

Évaluation de l’effet potentiel d’anodes sacrificielles (protection cathodique) sur l’état de santé de bivalves marins

Marine Barbarin, Louise Evin, Arno Bringer, Emmanuel Dubillot, Clément Genin, Carine Churlaud, Angélique Fontanaud, Bernard Plisson, Philippe Refait et Hélène Thomas

Résumé

Ce sujet s’inscrit dans le projet de thèse QUALIPERTUIS dont l’objectif est d’apporter un regard nouveau  sur les causes de mortalités des bivalves et de comprendre plus largement l’impact des facteurs  environnementaux dans les zones portuaires et les eaux côtières. L’objectif, ici, est de poursuivre le  programme TALINE en se concentrant sur l’effet des composés chimiques émis par les anodes sacrificielles  sur le pétoncle noir Mimachlamys varia. L’étude se compose d’une démarche environnementale sur le  stade adulte, et d’une démarche expérimentale sur les stades adultes et larvaires du pétoncle. 

Les anodes sont utilisées pour lutter contre la corrosion des structures métalliques immergées en mer (ex.  ouvrages portuaires…), elles interviennent dans le processus de protection cathodique. L’oxydation de ces  anodes, généralement constituées d’aluminium, de zinc et d’indium, provoque la libération et la diffusion  d’éléments métalliques dans la colonne d’eau et leur durée de vie est estimée à 15 ans.  

Dans le cadre de la démarche environnementale, une première étude a été menée en Janvier 2020 dans  les espaces portuaires (plaisance et commerce) de La Rochelle avec des pétoncles adultes sur des sites  équipés, ou non, d’anodes. Les résultats (analyses métaux (bivalves, eau, sédiments) & suivi de  biomarqueurs) n’ont pas montré d’effet significatif des anodes sur l’état de santé des bivalves testés. Le  même protocole a été reconduit en Janvier 2021 en équipant les sites intra-portuaires à l’aide d’anodes  neuves. Concernant la démarche expérimentale (réalisée en conditions de laboratoire), elle est entreprise  de manière complémentaire afin vérifier l’effet potentiel des anodes sur divers stades de vie (larves et  adultes) des bivalves marins sans influences des activités portuaires.

 

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11h40 à 11h45

Mesures subcellulaires d’éléments traces métalliques (As, Cd, Cu, Sb, Zn, U) chez Hyalella azteca récoltées dans la région de Yellowknife (Territoire du Nord-Ouest, Canada)

Julien Labrie, Karen Lagueux, Mike Palmer, John Chételat, Marc Amyot et Maikel R. Rosabal

Résumé

Plusieurs décennies d’activités minières dans la région de Yellowknife ont libéré une quantité considérable d’éléments traces métalliques (ETM), en particulier l’arsenic et l’antimoine, dans les systèmes aquatiques environnants. Ces métaux peuvent être par la suite bioaccumulés par les organismes aquatiques, tels que les invertébrés benthiques, et ainsi provoquer des effets néfastes. Afin de déterminer le devenir intracellulaire de plusieurs ETM (As, Cd, Cu, Sb, Zn, U), le fractionnement subcellulaire s’avère un outil intéressant pour évaluer le potentiel toxique de ces contaminants. Cette approche nous permet de déterminer les accumulations des ETM dans les fractions de détoxication (ex. granules riches en métaux) et dans les sites sensibles (ex. mitochondries) pouvant mener à des effets indésirables (comme une baisse de la croissance jusqu’à la mortalité). Afin d’évaluer le fractionnement subcellulaire, des mesures de ces ETM ont été effectuées sur des fractions subcellulaires isolées des amphipodes Hyalella azteca échantillonnés dans la région de Yellowknife. Pour ce faire, un protocole a été adapté aux amphipodes en évaluant plusieurs stratégies d’homogénéisation et vitesses de centrifugation à l’aide de tests enzymatiques spécifiques à des fractions subcellulaires. Nos résultats démontrent un rôle prédominant de la fraction « granules + exosquelette » dans la séquestration de métaux où le pourcentage du métal total qui est trouvé dans cette fraction (As : 55 ± 13%; Cd: 39 ± 12%; Cu: 39 ± 12%; Sb: 61 ± 18%; U: 52 ± 12%; Zn: 49 ± 10%) est généralement supérieur à ceux mesurés dans les autres fractions subcellulaires. De plus, l’accumulation de métaux dans la fraction mitochondriale occupe une deuxième place en importance pour l’As (16 ± 8%), le Cu (21 ± 8%), le Sb (14 ± 7%) et le Zn (14 ± 8%). Ces données permettront d’élargir nos connaissances sur la distribution subcellulaire chez des organismes aquatiques exposés à une contamination minière.

 

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11h40 à 12h00

Période de questions

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12h00 à 13h00

Dîner-réseautage entre étudiant(e)s et professionnel(le)s (France)

Assemblée générale annuelle du Chapitre Saint-Laurent

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13h00 à 14h00

Présentation de la SETAC et AGA du Chapitre Saint-Laurent

2 juin – Journée du regroupement EcotoQ

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8h30 à 8h45

Café réseautage

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8h45 à 9h00

Mot de bienvenue

Par Patrice Couture, Président d’EcotoQ

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9H00 à 9h30

Plénière 3 – Suivi de SRAS-CoV-2 dans les eaux usées : un outil pour l’aide à la décision

Par Sarah Dorner, Professeure à la Polytechnique Montréal

Résumé

La Ville de Montréal a débuté l’échantillonnage des intercepteurs nord et sud en février 2020 afin de mesurer les concentrations de SRAS-CoV-2 dans les eaux usées. Elle était une des premières villes au monde à faire le dépistage du coronavirus dans les eaux usées. Les résultats démontrent clairement un lien avec la dynamique des cas dans la population montréalaise. Au mois de février 2021, la Ville de Montréal en collaboration avec les universités McGill et Polytechnique Montréal et de la Santé publique a commencé un suivi quotidien de plusieurs secteurs de la ville. Cette présentation discutera des résultats d’analyse dans le réseau et des intercepteurs nord et sud et les leçons apprises.

Session 4 – Effets des pesticides et autres contaminants organiques (salle 1)

Présidée par Jonathan Verreault

 

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9h30 à 9h45

Perturbation de catabolisme de l’acide rétinoïque par des pesticides dans deux lignées cellulaires hépatiques de poisson : scénario plausible pour la perchaude du lac Saint-Pierre?

Charbel Hanna, Monique Boily et Catherine Jumarie

Résumé

La population de perchaudes (Perca flavescens) du lac Saint-Pierre (QC, Canada) connaît un déclin dramatique depuis le milieu des années 1990, dû en partie à l’exploitation agricole de la plaine inondable et à la piètre qualité de l’eau. Depuis l’instauration du premier moratoire sur la pêche en 2012, la population a connu un faible essor, mais les jeunes perchaudes n’atteignent pas la taille nécessaire pour survivre au premier hiver. Ce phénomène pourrait être le résultat d’une perturbation du métabolisme des rétinoïdes (vitamine A et ses dérivés), essentiels au développement embryonnaire et à la croissance. Or, de récentes études ont démontré que les concentrations hépatiques de rétinoïdes étaient diminuées chez les perchaudes du lac Saint-Pierre.  Notre objectif est d’évaluer l’effet d’herbicides et d’insecticides néonicotinoïdes sur le catabolisme de l’acide rétinoïque (AR) dans deux lignées cellulaires hépatiques de poisson : PLHC-1 et ZFL. L’exposition aux pesticides augmenterait le catabolisme de l’AR par le biais d’un stress oxydatif qui stimulerait les réactions oxydatives impliquées dans ce catabolisme. Nos résultats montrent une plus grande sensibilité des cellules ZFL aux pesticides; l’atrazine et le thiamétoxame sont les plus cytotoxiques dans les deux lignées. Le CYP26A1 est majoritairement responsable du catabolisme de l’AR dans les cellules ZFL seulement. Dans les deux lignées, les pesticides inhibent le catabolisme de l’AR; l’atrazine, l’imidaclopride et le thiaméthoxame par le biais d’un stress oxydatif. Les pesticides affectent également l’isomérisation de l’AR. Ces résultats suggèrent un catabolisme de l’AR altéré chez les poissons vivant dans des eaux contaminées par des pesticides.

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9h45 à 10h00

Analyse chimique des eaux de surface dans les frayères du chevalier cuivré; une espèce en voie de disparition

Hugo Marchand, Benjamin Barst, Emily Boulanger, Nathalie Vachon, Magali Houde, Stéphane Bayen, Lan Liu et Jessica Head

Résumé

Les deux seules frayères connues du chevalier cuivré (Moxostoma hubbsi), un poisson endémique au Québec et en voie de disparition, se trouvent dans la rivière Richelieu. Cette rivière est bordée par 64 municipalités et 70% de son bassin versant est dédié à l’agriculture. Nous avons précédemment signalé les effets potentiellement néfastes de l’eau de cette rivière sur les embryons du chevalier cuivré. Ici, nous explorons l’identité et la concentration des contaminants dans l’eau durant la période de fraie. En 2018, des échantillons d’eau quotidiens (n=28) ont été prélevés dans la rivière et dans deux affluents (Acadie et Hurons) tout au long du mois de juin. Les contaminants ont été identifiés  par chromatographie liquide/spectrométrie de masse. Neuf pesticides ont été ciblés: acide aminométhylphosphonique (AMPA), atrazine, chlorantraniliprole, clothianidine, glyphosate, imazéthapyre, imidaclopride, métolachlore, thiaméthoxame. Tous ont été détectés à des concentrations de l’ordre du ng/L, hormis l’AMPA qui a été détecté à des niveaux plus élevés (µg/L). En général, les concentrations de pesticides étaient plus élevées dans les affluents, avec des pics observés à la suite de pluies intenses. Seuls les néonicotinoïdes avaient des concentrations supérieures aux seuils de toxicité. Des analyses non ciblées ont établi que > 300 composés étaient présents dans l’eau de la rivière et absents du contrôle (eau reconstitué), dont 41 ont été potentiellement identifiés (22 produits pharmaceutiques et de soins personnels, 15 pesticides, 3 additifs alimentaires et 1 ignifuge). Étant donné l’importance de cet écosystème d’eau douce, d’autres travaux sont nécessaires pour explorer les effets potentiels de tels produits et leurs mélanges sur les poissons.

 

 

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10h00 à 10h15

Chlorantraniliprole, un insecticide à risque réduit? Suivi de ses effets sur les biofilms algaux et répercussions sur un consommateur primaire

Mariem Fadhlaoui, Stephane Moïse, Lise Parent et Isabelle Lavoie

Résumé

Les pesticides sont très utilisés dans le secteur agricole. En raison des risques environnementaux qu’ils peuvent engendrer, certains produits moins « toxiques » ont été synthétisés. Le chlorantraniliprole (CAP), récemment développé, a été classé comme un pesticide à risque réduit, expliquant en partie le manque d’études portant sur ses effets dans les écosystèmes aquatiques. Ce projet vise à déterminer les effets du CAP sur les biofilms algaux à la base de la chaîne alimentaire et à suivre les répercussions sur un consommateur primaire (Lymneae sp.). Plusieurs descripteurs biologiques seront suivis tels que la bioaccumulation, les profils en acides gras, la composition algale du biofilm, la peroxydation lipidique et l’activité de l’acétylcholinestérase et de la glutathion S-transférase.

Suite à un test préliminaire d’exposition des lymnées au CAP (0; 0,25; 0,5; 1; 2 et 4 µg/L), une concentration de 1 µg/L a été choisie pour l’expérience d’exposition des biofilms et pour l’expérience de transfert trophique. De la bioaccumulation de CAP a été observée lors du test d’exposition des limnées à un gradient de concentrations ainsi que dans l’expérience d’exposition du biofilm à 1 µg/L de CAP. Certaines modifications dans les profils en acides gras des biofilms exposés au CAP ont été observées.  Les répercussions de l’exposition au CAP sur les lymnées seront déterminées par une expérience où ces consommateurs de biofilms seront exposés au CAP par voie directe (dans l’eau), via la nourriture (transfert trophique) ou les deux ensemble.

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10h15 à 10h30

Une exposition à l’insecticide perméthrine induit des effets comportementaux à long-terme chez le poisson-zèbre : altérations transgénérationnelles et mécanismes sous-jacents

Mélanie Blanc, Philipp Antczak, Xavier Cousin, Christoph Grunau, Nikolai Scherbak, Joëlle Rüegg et Steffen H. Keiter

Résumé

La perméthrine fait partie des insecticides pyréthroides les plus commercialisées pour usage agricoles et domestiques. Cependant, une exposition précoce à cette famille de composés entraînerait des altérations comportementales à l’âge adulte, dont les mécanismes sont encore méconnus. Dans cette étude, le poisson-zèbre (F0) a été exposé à la perméthrine (1 et 10 µg/L) dès fécondation et jusqu’à 28 jours post-fécondation. La descendance directe de ces poissons (génération F1) a été élevée sans exposition additionnelle, tout comme la génération F2. Nous avons observé des altérations comportementales chez les F0 à l’âge adulte, avec une hypoactivité plus prononcée chez les mâles (10 µg/L). Le comportement des larves F1 et F2 était également modifié, et l’analyse des adultes a montré que seuls les mâles étaient affectés pour ces générations. Des analyses transcriptomiques dans les cerveaux ont montré que la voie de signalisation liée à l’activité de la synapse glutamatergique était dérégulée chez les mâles F0, ainsi que chez les F1 et F2. Il semblerait que l’hérédité de ces changements des mâles F0 aux mâles F2 soit médiée par des altérations épigénétiques (méthylation de l’ADN). En effet, des analyses basées sur du séquençage bisulfite ont mis en évidence des régions génomiques dont le profil de méthylation est altéré de la même manière chez les 3 générations. Une analyse des voies de signalisation a montré un lien entre les changements épigénétiques et l’activité de la synapse glutamatergique. De plus, les régions héritées sont associées à des gènes préalablement identifiés pour leur rôle dans le comportement locomoteur et d’anxiété. Enfin, ces données confirment les résultats comportementaux et moléculaires obtenus chez le rongeur après une exposition précoce à la perméthrine, et précisent que ces effets sont également visibles chez la descendance sur 2 générations possiblement à cause de modifications épigénétiques stables.

 

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10h30 à 10h45

Pause-café et réseautage

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10h45 à 11h00

Évaluation des effets d’un insecticide perturbateur endocrinien – le tébufénozide – sur une espèce aquatique non-cible, le copépode Eurytemora affinis

Caroline Arcanjo, Gauthier Trémolet, Nathalie Giusti-Petrucciani, Aurélie Duflot, Joëlle Forget-Leray et Céline Boulangé-Lecomte

Résumé

Parmi les contaminants aquatiques préoccupants figurent les pesticides et notamment les pesticides perturbateurs endocriniens (PE). Alors que les effets PE sont bien documentés chez les vertébrés, peu de données sont disponibles chez les invertébrés bien qu’ils représentent 95% de la faune sauvage. Dans ce contexte, nous avons choisi d’étudier chez un crustacé les effets d’un insecticide modèle, le tébufénozide (TEB), utilisé pour ses propriétés agonistes de l’ecdysone dans la lutte contre les lépidoptères. Les insectes et les crustacés ayant des systèmes endocriniens similaires, étudier la toxicité d’un tel composé sur une espèce non cible représente un enjeu important en évaluation du risque. Le crustacé modèle étudié est le copépode Eurytemora affinis. Les copépodes sont des crustacés zooplanctoniques largement distribués dans les environnements aquatiques. Leur position à la base du réseau trophique et ainsi leur rôle dans le transfert des contaminants aux niveaux trophiques supérieurs en font des espèces modèles de choix en écotoxicologie.

Une analyse transcriptomique (Illumina NextSeq 550) a été réalisée après exposition au TEB (0,5 µg/L, 50 µg/L) pendant 72 h. Elle a mis en évidence une sensibilité accrue des mâles par rapport aux femelles à 50 µg/L, avec respectivement 1 324 et 116 gènes différentiellement exprimés (DEG), en accord avec l’identification chez les mâles de DEG impliqués dans les systèmes de défense et la réponse aux insecticides. L’analyse fonctionnelle a également permis de mettre en évidence, comme chez les insectes, une régulation de l’expression de gènes de induits par l’ecdysone. Parmi eux, des gènes impliqués dans la mue, la métamorphose, la gamétogenèse, les muscles et la neurotransmission ont été caractérisés, suggérant un effet potentiel du TEB sur le développement, le comportement ou la reproduction d’espèces aquatiques non cibles. La banque de DEG identifiée constitue en outre une base de données intéressante de biomarqueurs potentiels d’exposition aux contaminants présentant des modes d’action similaires.

 

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11h00 à 11h15

Effets des polluants organiques persistants sur la moule Mytilus galloprovincialis du littoral d’El Jadida (Côtes Atlantique, Maroc)

Amine Khalil et Jamila Sif

Résumé

La pression anthropique grandissante suite aux développements démographique et industriel a profondément modifiée l’équilibre écologique des côtes maritimes locales. Le suivi de la qualité du milieu littoral de la région d’El Jadida fait partie des principaux objectifs de notre équipe de recherche. L’évaluation se base sur les variations biologiques et physiologiques des espèces sentinelles. 

L’approche présentée dans cette étude porte sur la recherche d’une part des pesticides organochlorés au niveau de la chaire de la moule Mytilus galloprovincialis et d’autre part leur impact sur le degré de remplissage de la coquille de ce bivalve. Le dosage des polluants est effectué par Chromatographie en phase gazeuse couplée à un détecteur d’électrons (CPG/ECD). L’investigation des effets potentiels sur la biologie de la moule est réalisée par la mesure de l’indice de condition. Les animaux sont prélevés par pas mensuel durant une année, au niveau de deux sites Haouzia et Jorf-Lasfar.   

Les données obtenues par CPG/ECD montrent la présence de pesticides organochlorés dans les échantillons de biotes de M. galloprovincialis. Plusieurs polluants ont été détectés chez les individus, avec une différence aussi bien quantitative que qualitative entre les individus des deux sites. La dominance de l’heptachlore époxide a été signalée. L’indice biologique (IC), présente également une différence significative entre les individus des deux sites.

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11h15 à 11h20

Immunologie comparée chez Mytilus edulis et Dreissena polymorpha face à des challenges chimiques et biologiques

Héloïse Gendre, Mélissa Palos-Ladeiro, Alain Geffard, Frank Le Foll et Yosre Ben Cheikh

Résumé

Le système immunitaire des bivalves est sensible à différents types de stress et traduit leurs états de santé, ce qui rend son étude pertinente en biosurveillance des milieux aquatiques. Dans un objectif d’évaluation de la qualité de l’eau dans un continuum; deux espèces sont utilisées : la moule marine, Mytilus edulis, et dulçaquicole, Dreissena polymorpha. 

Afin d’étudier leurs réponses immunitaires face à différents stress, elles ont été exposées à un antibiotique, la ionomycine, et aux bactéries Pseudomonas fluorescens (dreissène) et Vibrio splendidus (moule bleue). 

Des expositions i)ex vivo et ii)in vivo ont été réalisées durant lesquelles des i)hémocytes et ii) individus ont été exposés avec la ionomycine (i) 1 ou 3µM, ii) 100 ou 200nM) et les bactéries (i) 50 bactéries/hémocyte, ii) 2.108 CFU/mL).

Deux types d’expositions furent pratiquées in vivo; des expositions doubles et simultanées de 24h et des expositions décalées pour étudier l’influence d’une exposition de 48h à la ionomycine dans la réponse à un challenge bactérien de 6h ou 24h.

La capacité immunitaire des animaux a été évaluée en cytométrie en flux avec un double marquage reflétant la capacité de phagocytose et la mortalité cellulaire.

Les résultats indiquent que lors des doubles expositions les tendances de variations de la capacité de phagocytose correspondent à celles d’exposition simples. Par exemple une diminution de phagocytose est observée chez la dreissène en exposition in vivo 24h double qui est similaire à celle observée en exposition à P. fluorescens seule.

Les moules peuvent montrer des réponses opposées aux stress, comme lors des expositions ex vivo double où l’efficacité de phagocytose chez M. edulis à tendance à diminuer et au contraire augmenter chez D. polymorpha. Ces disparités mettent en évidence la nécessité d’étudier les capacités immunitaires de chaque espèce avant d’être en mesure de comparer leurs immunomarqueurs en biosurveillance de continuum aquatiques.

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11h20 à 11h25

Développement d’une approche paramètrée du cycle de vie/hormones/gènes afin d’évaluer les effets sous-létaux de contaminants chez Daphnia magna

Hugo Alarie, Luc Gaudreau, Magali Houde et Pedro A. Segura

Résumé

Les tests de toxicité chronique conventionnels se révèlent trop peu sensibles pour détecter les effets des contaminants émergents à des concentrations environnementales. Le but de cette étude est de développer des outils à différents niveaux biologiques chez la puce d’eau Daphnia magna en lien avec la voie ecdysteroïdienne, une voie essentielle à sa survie et responsable de sa mue, reproduction et croissance. L’ecdystéroïde 20-hydroxyecdysone (20-E) ainsi que des gènes responsables de son métabolisme (Shade, USP, EcR, Neverland) ont été étudiés durant le développement normal de la daphnie ainsi qu’à la suite d’expositions au fénarimol, un composé connu pour affecter la biosynthèse des ecdystéroïdes. L’hypothèse étant que l’exposition prolongée à ce composé affecterait cette voie chez D. magna. Le niveau de 20-E a varié entre 18 et 32 pg/individu d’une manière pulsatile entre les jours 9 et 21 du développement normal. Pour ce qui est des gènes, une baisse de la transcription fut observée après le jour 9 suivit d’un plateau jusqu’au jour 21. Une exposition à la NOEC du fénarimol (0,113 mg/L) a été effectuée pendant 21 jours afin de vérifier la sensibilité des biomarqueurs. Aucune différence entre les groupes contrôle et exposé n’a été observée pour tous les paramètres étudiés incluant ceux du cycle de vie (survie, reproduction). Suite à l’exposition au fénarimol à 0,565 mg/L (LOEC), une diminution significative du nombre de nouveaux nées a été observée comparativement au groupe contrôle. Aucun changement n’a été observé pour ce qui est de la transcription des gènes et du taux de 20-E. Ces résultats seront discutés en détail.

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11h25 à 11h30

Substances per- et polyfluorées émergentes dans un réseau trophique du fleuve Saint-Laurent

Laurie Mercier, Gabriel Munoz, Sébastien Sauvé et Magali Houde

Résumé

Les substances per- et polyfluorées (PFAS) sont des molécules synthétiques utilisées depuis les années 50 dans une variété de produits de consommation et dans les mousses anti-incendie. Certains composés historiques dont l’acide perfluorooctanoïque (PFOA) et le sulfonate de perfluorooctane (PFOS) sont relativement bien documentés dans l’environnement. Ces composés, et produits reliés, ont été ajoutés à la convention de Stockholm dû à leur persistance, leur bioaccumulation et leur toxicité dans l’environnement. Mais qu’advient-il des molécules de remplacement développées par l’industrie pour pallier à cette réglementation? Jusqu’à maintenant il existait peu d’information sur la présence et la répartition des molécules alternatives dans les écosystèmes d’eaux douces. L’objectif principal de cette étude était d’étudier l’accumulation de PFAS émergents et existants dans un réseau trophique dulçaquicole du Saint-Laurent. L’échantillonnage s’est déroulé à l’automne 2019 dans la région de Montréal et incluait des plantes aquatiques (3 espèces), des insectes (1 espèce), des invertébrés aquatiques (3 groupes), des poissons (14 espèces) ainsi que de l’eau et des sédiments. Les composés ciblés incluaient diverses classes de PFAS historiques et d’intérêt émergent (acides perfluorés, précurseurs anioniques de type ECF et fluorotélomères, PFAS de type éther, ainsi que certaines substances zwittérioniques et cationiques). Des 60 PFAS analysés, 22 composés émergents (ex : 6:2 fluorotélomère phosphate diester) ont été retrouvés dans au moins 1 échantillon. Les résultats indiquent également la présence d’un précurseur à courte chaîne, le FBSA (perfluorobutane sulfonamide), dans plus de 50% des échantillons. Certains des composés détectés dans plus de 75% des échantillons (ex : acide perfluoroundécanoïque) montrent une tendance d’accumulation à travers les niveaux trophiques (plantes ˂ invertébrés ˂ poissons). Des niveaux plus élevés de contamination ont parfois été observés chez les insectes par rapport aux autres invertébrés. Cette présentation discutera également des facteurs de bioaccumulation et de biomagnification des PFAS dans le réseau trophique considéré.

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11h30 à 11h35

Évaluation d’une approche par bioessais en deux niveaux pour mesurer l’activité des perturbateurs endocriniens dans les effluents au Québec

Julie Robitaille, Mélanie Desrosiers, Isabelle Guay, Marianne Métivier, Éloïse Veilleux et Valérie S. Langlois

Résumé

Les perturbateurs endocriniens (PE) sont des contaminants capables d’altérer le fonctionnement des hormones impliquées dans le développement et la reproduction des espèces aquatiques. Les PE ne sont cependant pas encore régulés dans les effluents d’aucun pays, incluant le Canada. Le projet est une initiative du MELCC qui vise à développer une approche par bioessais pour évaluer la présence de PE agissant sur le système reproducteur dans les effluents. Le premier niveau de l’approche est constitué de trois bioessais in vitro : deux essais de transactivation des récepteurs des estrogènes et des androgènes, et un essai de stéroïdogenèse. Le niveau 2 est constitué d’un essai de reproduction chez le mené à grosse tête pour valider les résultats du niveau 1. L’optimisation des méthodes est en cours. Pour le niveau 1, des résultats préliminaires d’une comparaison de méthode pour la préparation d’échantillons d’effluents pour les bioessais in vitro seront présentés. Pour diminuer le coût et le temps associés à l’essai de reproduction, nous avons comparé une exposition de 7 jours au temps standard de 21 jours pour une seule concentration de composés purs (le 17α-éthinylestradiol, le 17β-trenbolone, et le propiconazole). L’impact de chaque composé sur la fécondité et les niveaux de vitellogénine plasmatique étaient similaires pour les deux temps d’exposition, suggérant qu’une exposition de 7 jours serait suffisante pour évaluer l’activité endocrinienne (AE) d’un effluent.

Pour valider les méthodes, nous évaluons présentement l’AE d’un effluent municipal à l’aide des bioessais et d’analyse chimique. Ceci constitue une première étape dans la démonstration de l’utilité des bioessais pour un éventuel suivi des PE dans les effluents de la province. Les données issues d’un tel suivi pourraient ensuite informer les différents acteurs sur les prochaines étapes à suivre pour réduire le rejet de PE dans les écosystèmes du Québec.

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11h35 à 11h40

Identification de liens fonctionnels entre perturbation précoce de l’aromatase cérébrale par des perturbateurs endocriniens et altérations comportementales chez le poisson-zèbre

Mélanie Blanc, Sacha Sire, Marie-Laure Bégout, François Brion, Thierry Charlier et Xavier Cousin

Résumé

L’exposition des organismes aux perturbateurs endocriniens (PE) pourrait entraîner des altérations comportementales. De nombreuses études suggèrent qu’une exposition pendant les premiers stades de vie perturbe le développement du système nerveux et induit des effets persistants tels qu’une diminution des aptitudes cognitives ou un risque augmenté de syndromes neurodégénératifs. Cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents sont méconnus, limitant ainsi la prise en compte de ces effets dans l’évaluation des dangers des PE agissant sur le cerveau. Parmi eux, les composés oestrogéniques induisent une augmentation de l’expression de l’aromatase cérébrale (aroB), l’enzyme responsable de la biosynthèse des œstrogènes dans le cerveau. Une lignée transgénique de poisson-zèbre exprimant la GFP sous le contrôle du promoteur de l’aroB a été développée afin de détecter et quantifier les effets potentiels des polluants sur l’expression de ce gène par imagerie in vivo. A l’aide de cette lignée, un test embryo-larvaire dénommé EASZY a été validé à l’OCDE et une ligne directrice est en cours d’adoption. Il permet de fournir des informations quantitatives sur la capacité des substances à perturber la signalisation oestrogénique. Cependant, les conséquences de la dérégulation de l’expression de aroB sur la mise en place des réseaux neuronaux, la synthèse des neuro-stéroïdes, et le comportement restent à élucider, en particulier en ce qui concerne les effets à long-terme. Le projet FEATS vise à combler ces manques en évaluant les effets de PE sélectionnés à différents niveaux d’organisation biologique afin d’expliquer les effets comportementaux observés. Nous réaliserons des études comportementales chez les larves afin d’évaluer la sensibilité et le pouvoir prédictif des stades précoces dans un souci d’optimisation vers un modèle haut-débit. Ensuite, nous analyserons les effets à long terme sur le comportement des adultes, qui sera caractérisé grâce à des tests d’activité, d’apprentissage, d’exploration, d’anxiété, et de mémoire spatiale.

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11h40 à 11h45

Interactions between polycyclic aromatic hydrocarbons and the aryl hydrocarbon receptor in birds

Jonathan Sangiovanni, Jonathon Doering, Steve Wiseman et Jessica Head

Résumé

Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) are ubiquitous environmental contaminants that result from the incomplete combustion of organic matter. Birds are important sentinels for the effects of environmental chemicals and are receptors of concern for PAHs, but little is known about the specific mechanisms underlying differences in species sensitivity. PAH toxicity is thought to be mediated directly by activation of the Aryl Hydrocarbon Receptor (AHR) pathway and indirectly by adaptive repsonses that convert PAHs into genotoxic metabolites. For a related class of chemicals (dioxin-like compounds (DLCs)), interspecies differences in sensitivity can be linked to two amino acids in the AHR1 ligand-binding domain that determine the chemical’s binding affinity. These AHR isoforms allow bird species to be categorized into three subtypes that describe relative sentivity to exposure (1:sensitive; 2:moderate; 3:insensitive). However, recent studies suggest that the observed relationship between AHR subtype and predicted species sensitivity does not appear extend to PAHs. The objective of this project is to explore the mechanisms underlying differences in sensitivity among bird species to PAHs using an in vitro method validated for DLCs. This will be accomplished by determining the concentration-dependent effects of PAH congeners using a luciferase gene reporter assay with COS-7 cells transfected with expression constructs representative of several avian species. This will help determine (a) whether the relationship between avian AHR subtype and species sentivity described for DLCs holds for PAHs, and (b) if this method is a useful predictor of in vivo sensitivity to PAHs.

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11h45 à 12h00

Période de questions

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12h00 à 13h00

Dîner

Session 5 – Microplastiques (salle 2)

Présidée par Jérôme Cachot

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9h30 à 9h45

Toxicité des microplastiques et des nanoplastiques vis-a-vis d’organismes aquatiques le long du continuum eau douce-eau de mer

Oihana Latchere, Isabelle Metais, Magalie Baudrimont, Agnès Feurtet-Mazel, Hanane Perrein-Ettajani, Mohammed Mouloud, Patrice Gonzalez, Julien Gigault, Amélie Châtel 

Résumé

La pollution par les particules plastiques en milieu aquatique est une préoccupation environnementale majeure. De nombreuses études ont été menées pour évaluer la toxicité des microplastiques (mp), et plus récemment des nanoplastiques (np) vis-à-vis d’organismes aquatiques. Cependant, certains aspects ont été jusqu’à présent peu étudiés. Ainsi, la majorité des études porte sur les effets des particules plastiques dans le milieu marin tandis que les milieux estuariens et d’eau douce sont relativement peu étudiés malgré leur rôle important dans le transfert des plastiques des continents vers l’océan. De plus, le potentiel transfert des mp et des np dans les chaînes trophiques aquatiques n’est pas encore bien compris et ses mécanismes sous-jacents restent à élucider. Ainsi, cette étude est basée sur une approche multidisciplinaire pour mieux comprendre les effets de mp et de np, représentatifs de ceux présents dans les estuaires, sur des espèces clés d’une chaîne trophique vivant dans le continuum eau douce-eau de mer. La chaîne trophique comprend les algues phytoplanctoniques desmodesmus subspicatus et les diatomées thalassiosira weissflogii (premier niveau trophique), les mollusques bivalves endobenthiques corbicula fluminea et scrobicularia plana (deuxième niveau trophique) et l’anguille européenne anguilla anguilla (troisième niveau trophique). Les impacts des mp et des np sur les espèces aquatiques sont évalués à la fois par voie directe et par voie trophique et sont caractérisés à l’aide d’une approche multi-marqueurs allant des effets au niveau individuel (physiologique, comportemental) au niveau sub-individuel (moléculaire, biochimique, microscopique). Cette présentation portera sur les résultats préliminaires des expositions directes des bivalves aux particules de plastique.

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9h45 à 10h00

Effets intergénérationnels des microplastiques aquacoles vieillis dans l’environnement sur le comportement, le développement et la croissance des larves d’huîtres creuses, Crassostrea gigas

Arno Bringer, Jérôme Cachot, Emmanuel Dubillot, Grégoire Prunier, Valérie Huet, Christelle Clérandeau, Clémence Epinoux, Louise Evin, Hélène Thomas

Résumé

Cette étude s’est concentrée sur les impacts des microplastiques (MP) d’origine aquacoles issus de l’environnement marin, sur l’huître creuse, Crassostrea gigas. Les huîtres adultes ont  été exposées pendant deux mois à un cocktail de MP (28 % polyéthylène, 40 % polypropylène  et 32 % PVC), dans des conditions de laboratoire contrôlées. Ces MP ont été obtenus par  broyage de macroplastiques, utilisés en conchyliculture, et collectés sur une plage du littoral  des Pertuis Charentais (sud-ouest, France). Le taux de mortalité des huîtres exposées (56  jours) aux MP (0,1 et 10 mg MP. L-1) a augmenté de façon significative mais aucun effet sur  la croissance des huîtres adultes n’a été noté. Durant la période d’exposition, des tissus  d’huîtres adultes ont été collectés à différents pas de temps. Les MP ont été quantifiés dans les  tissus des huîtres exposées. Les teneurs en MP retrouvées dans les tissus (4.6±2 et 18.8±6.7  MP.g-1pour respectivement 0.1 et 10 mg MP. L-1) pourraient potentiellement affecter les  capacités de reproduction et la qualité des gamètes. Suite à ces expositions, des fécondations in vitro ont été réalisées à partir des gamètes obtenus sur les huîtres exposées pour caractériser  les effets des MP sur les larves-D de la génération F1. Le comportement de nage, le  développement et la croissance des larves-D ont été analysés 24-, 48- et 72-heures après la  fécondation. Les larves-D, provenant de parents exposés, ont présenté un comportement  anormal et une activité locomotrice significativement réduite. Des anomalies et arrêts de développement ainsi que des retards de croissance ont été notés. Cette étude a mis en  évidence des effets intergénérationnels consécutifs à l’exposition d’huîtres adultes à un  cocktail de MP aquacoles vieillis dans l’environnement marin. La présence d’additifs  (phtalates, anti-UV, etc) et de polluants (pesticides, métaux, etc), à la surface des plastiques sera étudiée dans le futur.

 

 

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10h00 à 10h15

Toxicité chronique de microplastiques environnementaux chez deux téléostéens (Danio rerio et Oryzias melastigma)

Bettie Cormier, Florane Le Bihanic, Mélanie Blanc, Mathieu Cabar, Jean-Claude Crebassa, Christelle Clérandeau, Florian Dubocq, Bruno Grassl, Anna Kärrman, Steffen H. Keiter, Fabienne Lagarde, Soazig Lemoine, Bénédicte Morin, Kim Van Arkel, Cloé Veclin, Sarah Zapata, Jérôme Cachot, Marie-Laure Bégout et Xavier Cousin

Résumé

L’augmentation de la production de plastique conduit à une la présence croissante de microplastiques (MP) dans les écosystèmes aquatiques. Les MP représentent un risque pour les environnements côtiers, notamment en raison de leurs propriétés physiques ou de leurs capacités à adsorber des polluants. Dans le cadre du projet européen JPI Ocean EPHEMARE, la présente étude visait à évaluer la toxicité de MP environnementaux. Les MP ont été collectés sur plages guadeloupéennes, l’une définie comme site de référence (MG) et l’autre comme site contaminée (PB, zone de restriction de pêche). La contamination chimique (organique et métallique) ainsi que la composition polymérique des MP ont été étudiées. Pour évaluer la toxicité de ces MP, deux poissons modèles ont été étudiés : Danio rerio (poisson zèbre) et Oryzias melastigma (médaka marin) au travers d’une exposition trophique chronique de mois. Les poissons ont été nourris avec de la nourriture supplémentée à une concentration environnementale de MP (% poids humide). L’exposition trophique a conduit à une altération de la croissance chez les espèces indifféremment de l’origine des MP. Cependant, cette altération s’est accompagnée d’une diminution très importante des paramètres liés à la reproduction pour les poissons exposés à PB. Les effets potentiels sur les larves F non exposées directement aux MP ont aussi été analysés. Une hyperactivité des larves de poisson zèbre a été obtenus pour la condition PB. Les résultats observés au cours de cette étude ont mis en évidence les conséquences écotoxicologiques d’une exposition sur le long-terme de poissons à des MP environnementaux collectés dans des zones côtières, qui représentent des habitats essentiels pour une grande variété d’organismes aquatiques tel que les téléostéens.

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10h15 à 10h30

Hépato-toxicité des microplastiques environnementaux (≤ 3 µm) sur Serranus scriba (L.1758)

Nesrine Zitouni, Maria Maissano, Tiziana Capello, Omayma Missawi, Sabrina Belbekhouche, Noureddine Bousserrhine et Banni Mohamed

Résumé

L’objectif de ce travail vise à évaluer l’ingestion et les effets associées des MPs dans le foie des poissons commerciaux Serranus scriba (L.1758) capturé à partir de 3 sites du littoral Tunisien selon leur degré de contamination par ces particules. Pour répondre à cet objectif, Les MPs ont été extraits puis caractérisés par la microspectroscopie Raman (RMS) afin de quantifier et identifier les différents types des polymères présents. Les résultats ont mis en évidence la présence de MPs dans tous les échantillons de foie. Leurs abondances moyennes diffèrent significativement d’un site à l’autre et plus de 70% des MPs ont une taille comprise entre 0.45 et 1.2 µm. Les propriétés chimiques des MPs extraits ont indiqué que le polyéthylène-vinyle acétate (PEVA), le polyéthylène haute densité (HDPE) et les fragments étaient les types et la forme des polymères les plus abondants, respectivement. Par ailleurs, les activités métabolomiques ont montré l’existence d’un lien entre la taille des MPs, le taux de l’urbanisation des sites et le stress oxydatif / les métabolites induits. Par conséquent, en exploitant nos résultats, le site de Bizerte semble être le plus contaminé. Ensuite, on a eu recours à des analyses métabolomiques (1H NMR) afin de discerner le changement de nombreux métabolites au niveau du foie. Nos résultats ont montré que les métabolites modifiés de manière significative étaient principalement impliqués dans le métabolisme énergétique, le métabolisme des acides aminés et osmolyte. Les résultats préliminaires de cette étude ont confirmé que l’ingestion des MPs est probablement influencée par le degré de contamination local et la taille des particules et leur ingestion peut conduire à un déséquilibre du métabolisme hépatique chez le poisson.

 

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10h30 à 10h45

Pause-café et réseautage

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10h45 à 11h00

Évaluation immunohistochimique et métabolomique des altérations induites chez les polychètes marins Hediste diversicolor par les microplastiques environnementaux

Omayma Missawi, Tiziana Cappello, Maria Maisano, Giuseppe De Marco, Noureddine Bousserrhine, Nesrine Zitouni, Sabrina Belbekhouche, Vanessa Alphonse et Mohamed Banni

Résumé

De nos jours, les écosystèmes marins présentent une grave menace par la présence simultanée de multiples facteurs de stress y compris la pollution microplastiques (MPs). Face aux risques que représentent ces particules, il est particulièrement important de pouvoir évaluer le degré de pollution par les MPs et leurs effets sur les écosystèmes. Ce travail vise comme premier objectif à fournir une analyse qualitative et quantitative des microplastiques accumulés dans les polychètes marins Hediste diversicolor en utilisant la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et la microspectroscopie Raman (RM). Le deuxième objectif est consacré à l’évaluation des effets d’un mélange de MPs environnementaux collectés du littoral Tunisien sur ces vers de mer. Les MPs collectés de la plage de Gabes et utilisés dans l’exposition étaient composés de polyéthylène (PE), polyéthylène acétate de vinyle (PEVA), polyéthylène basse densité (LDPE), polyéthylène haute densité (HDPE), polypropylène (PP) et de polyamide (PA) avec des tailles et des proportions différentes. Suite à l’exposition des polychètes marins aux MPs environnementaux, une augmentation de leur accumulation dans les tissus au cours du temps, a été enregistrée suivant l’ordre de 1.2–0.45 µm > 3–1.2 µm > 100–3 µm. Dans cette étude, l’analyse immunohistochimique a révélé une diminution significative de l’immunofluorescence de l’AChE révélant une altération de la neurotransmission. Une évaluation à l’échelle métabolomique a été effectuée en utilisant la RMN 1H qui a révélé une altération de l’homéostasie métabolique chez les polychètes exposés aux MPs environnementaux.

Globalement, cette étude souligne le risque écologique lié à l’ingestion et l’accumulation de ces microparticules par le biote menaçant leurs paramètres fonctionnels vitaux.

 

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11h00 à 11h15

Effect of polyethylene microplastics and common wastewater contaminants on strawberry plant growth, soil enzyme activity, and soil microbial community composition

Shawninder Chahal, Peiying Wang, Vinicius Bueno, Hemanshu Anand, Stéphane Bayen, Subhasis Ghoshal, Valérie Gravel et Nathalie Tufenkji

Résumé

Microplastic pollution in aquatic environments has long been a global environmental concern. However, recent improvements in detection methods have revealed that the majority of microplastic pollution is found in terrestrial environments such as agricultural soils. A common route of exposure is through the application of microplastic-containing sewage sludge and wastewater which often contain chemical contaminants such as drugs and antibiotics which have the potential to interact with microplastics and impact the soil in different ways than either microplastic or chemical alone. In this study, we examined the effects of high-density polyethylene (HDPE) microplastics (< 1 mm) and a mixture of eight chemical contaminants commonly found in wastewater (acetaminophen, caffeine, carbamazepine, gemfibrozil, ibuprofen, sulfamethoxazole, sulfanilamide, and triclosan) on strawberry plant growth, soil enzyme activity, and soil microbial community composition. The strawberries were grown in pots placed outdoors over two years in Sainte-Anne-de-Bellevue, QC, Canada. No significant differences were observed in the strawberry fruit yield or dry biomass of the plant from any of the treatment conditions. Similarly, there was no significant long-term effect of the treatments on β-glucosidase, chitinase, and xylan 1,4-β-xylosidase activity. A PERMANOVA of the weighted UniFrac distance matrix showed that there was a significant difference in soil microbial community composition in soils exposed to the chemical contaminants when compared to the control, whereas there was no significant difference from the control when the soils were exposed to chemical contaminants in conjunction with HDPE or HDPE alone. This finding suggests that the presence of HDPE may alter the availability of the chemical contaminants to the soil microbial community, thereby reducing their impact on its composition.

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11h15 à 11h20

Caractérisation biochimique immunohistochimique et transcriptomique de l’effet de l’exposition aux microparticules de Polyéthylène téréphtalates PET sur des lignées cellulaire humaines

Hana Najahi, Nicola Alessio, Massimo Vendetti, Imed Messaoudi, Sergio Minucci et Mohamed Banni

Résumé

La pollution par les microplastiques (MP) est un problème mondial qui suscite des inquiétudes en ce qui concerne l’environnement et la santé humaine. Ces microplastiques sont facilement ingérés par les organismes et causent de graves dommages aux fonctions biologiques. En effet, les êtres  humains sont exposés à des petites particules de plastique à travers les aliments contaminés. Ces contaminations comprennent généralement des matières de plastiques particulaires de  différentes tailles. Jusqu’à présent, les données sur les effets néfastes résultant de particules de plastique autres que le polystyrène sont rares. L’objectif de ce travail est de contribuer à une meilleure compréhension de la cytotoxicité des microplastiques et des microplastiques /cadmium (MP/Cd), au niveau cellulaire en termes de stress oxydatif (évaluation de l’effet des espèces réactives de l’oxygène), d’apoptose et de viabilité cellulaire.

Les MP du polyéthylène (PE) (< 2.6µm) et du polyéthylène téréphtalate (PET) ;(<1µm et <2.6µm) ont été évalués in vitro. Deux lignées cellulaires différentes ; une lignée cellulaire de carcinome hépatocellulaire humain HepG2 et une lignée d’adénocarcinome colorectal humain CaCo2 ont été utilisées. Les cellules ont été exposées pendant 24–72 h à différents niveaux de contaminants, de 10 µg / mL à 40 µg / mL, dans les mêmes conditions. Aussi, les relations synergiques entre MP et Cd ont été évaluées. Les résultats obtenus confirment que le stress oxydatif est l’un des mécanismes de cytotoxicité au niveau cellulaire, l’exposition de ces cellules au différents types de MP et de MP /Cd engendre une augmentation du niveau d’apoptose, cela a été observé pour les deux lignées cellulaires et contribue à la connaissance actuelle des effets des MP et des MP-Cd.

Cette étude définit les effets cytotoxiques des MP sur les cellules, HepG2 et CaCo2, et souligne l’importance d’enquêter sur les effets cytotoxiques des microplastiques chez l’homme.

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11h20 à 11h25

Caractérisation de l’effet cytotoxique, génotoxique et  transcriptomique de l’exposition de Mytilus galloprovincialis à des microparticules de plastiques environnementaux seuls  ou combinées avec le benzoapyrène

Ilef Romdhani, Nesrine Zitouni, Samira Ibala Romdhani et Mohamed Banni

Résumé

Vu leur hydrophobicité et de leur surface relativement grande, les microplastiques (MP) peuvent  agir comme porteurs de polluants dans le milieu marin et peuvent faciliter leur transfert vers les  organismes. Cette étude a pour but l’évaluation des effets de l’exposition au MP environnemental  d’une taille < 30µm seul et avec du benzo [a] pyrène sur les moules Mytilus galloprovincialis.  Les moules ont été exposées à des doses environnementales de microplastiques (MPs) et/ou du  benzo(a)pyrène (BaP); (MPs 10µg/l et BaP 1µg/l) pendant 24h et 3 jours. 

Cette étude polarise la réponse des cellules hémocytaires vis-à-vis des contaminants. Afin  d’étudier l’effet cytotoxique de ces contaminants, on a eu recours à la suivie de la stabilité de la  membrane lysosomale (SLM). Alors que pour une l’étude génotoxique par l’évaluation de la  fréquence des micronoyaux (FMN) et le taux de fragmentation de l’ADN (TUNEL). Enfin le  volet transcriptomique était examiné afin de déterminer le niveau d’expression des gènes de  réparation de l’ADN et apoptose impliqués dans la cancérogenèse, à savoir cas-3, cas-9, ADN ligase, Topoisomérase, P53. 

Les résultats obtenus ont démontré que les effets dans tous les traitements ont augmenté avec le  temps d’exposition. L’effet cytotoxique du MP combiné avec le B[a]P, est plus intense que celui  du MP seul, alors qu’il est moins intense au niveau génotoxique. Les données d’expression  génique et du test TUNEL confirment les altérations graves suite à l’exposition aux deux  contaminants.

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11h25 à 11h30

Phtalates et microplastiques environnementaux : effets sur le ver estuarien Hediste diversicolor

Isabelle Métais, Hanane Perrein-Ettajani, Mohammed Mouloud, Messika Revel, Fabienne Lagarde, Catherine Mouneyrac et Amélie Châtel

Résumé

Les déchets plastiques subissent des processus de dégradation biotiques ou abiotiques dans les environnements aquatiques générant des particules de taille micrométrique, les microplastiques (MPs). Les MPs de taille inférieure à 5 mm peuvent être ingérés par de nombreux organismes marins et transférés dans la chaîne trophique en ayant des impacts toxiques potentiels à tous les niveaux d’organisation biologique. Ces particules peuvent devenir des vecteurs potentiels de contaminants chimiques via leurs additifs. Dans le cadre du projet Plastic Seine, l’analyse de macrodéchets de plastiques prélevés dans l’estuaire de la Seine a montré la présence majoritaire de dérivés de phtalates notamment le di-n-butyl phtalate (DBP) à la concentration de 126.6 mg/kg de MPs. Ainsi, l’étude a pour objectif de comparer les effets des MPs obtenus par broyage de débris plastiques collectés dans l’estuaire de la Seine (contenant principalement des phtalates) avec ceux du DBP seul à concentration équivalente, sur l’annélide polychète estuarien Hediste diversicolor. Des vers ont été exposés 96h à un mélange de MPs (100 mg MPs/kg de sédiment) et à une concentration équivalente en DBP (12.6 μg DBP/kg de sédiment) ; La concentration en MPs (100 mg/kg) correspond à celle de sédiments fortement contaminés, comme ceux des zones portuaires. Les activités de biomarqueurs enzymatiques de stress oxydant (CAT, GST), de neurotoxicité (AChE) et d’immunité (AcP) de même que les niveaux d’expression de gènes (qRT-PCR) impliqués dans les réponses au stress comme les Heat-Shock Protéines (HSP), les métallothionéines (MT) et le métabolisme mitochondrial (COI) ont été mesurés et analysés.

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11h30 à 11h35

Caractérisation des microplastiques et des additifs dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent

Kévin Crampond, Zhe Lu, Nicolas Toupoint et Youssouf Djibril Soubaneh

Résumé

Entre 4,8 et 12,7 millions de tonnes (Mt) de plastique sont introduits dans le milieu marin chaque année.  Les particules de plastique inférieures à 5mm (microplastiques) représentent jusqu’à 2,5 Mt de ces rejets. Ces microplastiques primaires, rejetés directement dans l’océan sous formes de petites particules, sont issus essentiellement des textiles synthétiques (35%) ou de la dégradation de polymères comme les pneus de voiture (28%). À ceux-ci s’ajoutent les microplastiques issus de la dégradation des plus gros morceaux de plastique qui se fragmentent sous les effets des conditions marines (vagues, de la houle, rayonnements UV, etc.). Les microplastiques sont connus pour être des vecteurs de polluants émergents tels que les additifs qui sont des composés utilisés lors de la composition du plastique pour améliorer ses propriétés à résister aux facteurs de dégradation. Jusqu’à présent, peu d’informations sont disponibles sur la distribution des microplastiques et de leurs additifs (antioxydants ou absorbants UV) dans le Saint-Laurent. À notre connaissance, seule la distribution des microplastiques dans le cours supérieur du fleuve Saint-Laurent a été étudié. Notre étude cherche, pour la première fois, à évaluer la distribution des microplastiques et des additifs dans les eaux de surface de l’Estuaire et le Golfe du Saint-Laurent. Les résultats préliminaires suggèrent que la concentration en microplastiques (300µm – 5mm) est plus importante en aval des deux plus grandes villes bordant le fleuve du Saint-Laurent (Montréal et Québec, 42.6 part/m3– 49.3 part/m3) et que ces concentrations ont tendance à diminuer vers l’Estuaire et le Golfe du Saint-Laurent (9.3 part/m3– 13.9 part/m3). Une caractérisation des particules par spectroscopie infrarouge (µ-FTIR) permettra de confirmer le type de plastique de ces particules.

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11h35 à 11h40

Microplastiques en rivières : accumulation dans les biofilms algaux, adsorption de contaminants et transfert trophique

Linsey Mouatcho, Marc Amyot et Isabelle Lavoie

Résumé

Les microplastiques (MP) et les microfibres (MF) sont ubiquitaires dans les écosystèmes aquatiques. Toutefois, relativement peu d’études portent sur leur présence en milieux fluviaux or, ces milieux constituent leur voie d’entrée majeure vers les océans. De plus, rares sont les études qui ont évalué la présence de MP et de MF dans les biofilms algaux et suivi leurs effets. Pourtant, ces biofilms à la base de la chaîne alimentaire peuvent potentiellement servir de vecteurs de MP/MF (et des contaminants adsorbés) vers les organismes des maillons trophiques supérieurs. Ainsi, le but global de ce projet de recherche est d’évaluer l’accumulation des MP/MF dans les biofilms algaux et leur transfert trophique. Il sera question de (1) détecter, quantifier et caractériser les MP/MF dans les biofilms algaux d’écosystèmes fluviaux et d’évaluer leurs effets sur ces derniers ; (2) évaluer l’effet de l’ingestion de ces biofilms par un consommateur primaire. Ce projet repose en partie sur une étude terrain où les MP/MF présents dans les biofilms algaux et invertébrés benthiques de ces écosystèmes seront quantifiés et caractérisés. Des expériences en laboratoire seront également menées en cultivant des biofilms d’origine naturelle dans des microcosmes et en les exposant à des MP/MF. Après exposition, une portion des biofilms servira au suivi de la toxicité des MP/MF envers les organismes microbiens. Une autre portion servira de nourriture à des consommateurs primaires afin de déterminer les effets d’une source de nourriture contaminée en MP/MF. Pour l’ensemble du projet, une approche multi-descripteur sera utilisée pour évaluer les effets des MP/MF sur les organismes étudiés incluant des marqueurs précoces tels que l’activité antioxydante ainsi que des indicateurs plus globaux tels que la structure/composition des communautés microbiennes et la mortalité/croissance des consommateurs de biofilms contaminés.

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11h40 à 11h45

Étude des impacts toxicologiques des microplastiques environnementaux et du benzo(a)pyrene chez Hediste diversicolor

Siwar Abouda, Omayma Missaoui, Moncef Mokni et Mohamed Banni  

Résumé

La présente étude consiste en une analyse multidisciplinaire d’un modèle biologique,  considéré comme bioindicateur, « Hediste diversicolor », après exposition à des doses  environnementales de microplastiques (MPs) et/ou du benzo(a)pyrène (BaP); (MPs 100µg/kg  et BaP 1µg/kg) pendant 3 et 7 jours.

Notre étude met en évidence les effets toxicologiques de ces deux contaminants  environnementaux à l’échelle cellulaire et tissulaire chez le ver de mer « Hediste diversicolor », à travers une évaluation de la cytotoxicité et de la génotoxicité (Stabilité des membranes  lysosomales et Fréquences des micronoyaux), une évaluation des paramètres biochimiques ;  Les réponses biologiques suivantes ont été mesurées: (1) activité de la glutathion-S

transférase (GST) en tant qu’enzyme de conjugaison de phase II, (2) activité de la catalase en  tant que réponse antioxydante, (3) accumulation de malondialdéhyde (MDA) en tant que  marqueur de peroxydation lipidique et (4) l’activité de l’acétylcholinestérase (AChE) en tant  qu’indicateur d’une possible neurotoxicité. Une évaluation des niveaux d’expression des  gènes cibles (CAT et GST) ainsi qu’une évaluation des altérations histopathologiques a été  réalisée.

La présence des MPs (<30µm) a été confirmée sur des coupes histologiques par lumière  polarisée. Le modèle utilisé possède une réponse biologique qui se diffère selon la nature du  contaminant, la période d’exposition ainsi que la condition d’exposition du contaminant, seul  ou combiné. Nos résultats suggèrent que L’exposition aux MPs induit un niveau de toxicité  élevé par rapport au BaPseul ainsi qu’à l’état combiné.

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11h45 à 12h00

Période de questions

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12h00 à 13h00

Dîner

Assemblée générale annuelle d’EcotoQ

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13h00 à 14h00

AGA du regroupement EcotoQ

3 juin – Journée du réseau ECOBIM

Assemblée générale annuelle d’ECOBIM

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8h00 à 8h45

AGA du réseau ECOBIM

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8h30 à 8h45

Café réseautage

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8h45 à 9h00

Mot de bienvenue

Par Michel Auffret, Président d’ECOBIM

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9H00 à 9h30

Plénière 4 – Introduction to DNA metabarcoding

Par Pierre Taberlet, Chercheur au CNRS de Grenoble

Résumé

Environmental DNA analysis is developing very rapidly, and the most popular approach is DNA metabarcoding. The various steps in a metabarcoding study are presented, including sample collection, DNA extraction, DNA amplification, high-throughput sequencing, and bioinformatics screening. It is fairly easy to generate data from a metabarcoding study, but it is more difficult to ensure the quality of the results, as potential biases can occur at each step of the process. For each step, the main potential biases and possible controls to monitor these biases are presented, with particular attention to the sampling step. The second part of the presentation is devoted to the use of metabarcoding in ecotoxicology. Among the hundreds of papers published on DNA metabarcoding, only a few deal with ecotoxicology. A few seminal papers are presented, including both research and monitoring aspects

Session 6 – Traitements et bioindicateurs (salle 1)

Présidée par Michel Auffret

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9h30 à 9h45

Caractérisation des lacases issues du champignon à pourriture blanche Trametes hirsuta pour la bioremédiation d’une eau de station d’épuration

Younès El Yagoubi, Pedro A. Segura et Hubert Cabana

Résumé

Afin de développer des approches plus durables pour le traitement des eaux usées, des approches écologiques de bioingénierie sont présentement étudiées. Parmi ces bioprocédés, l’enzyme oxydoréductase nommée laccase (EC 1.10.3.2) a montré un fort potentiel pour la remédiation de composés phénoliques. Les champignons à pourriture blanche (CPB) produisent plusieurs laccases avec des propriétés physico-chimiques différentes.  L’identification et la caractérisation de l’isoenzyme de la laccase la plus pertinente pour la bioremédiation d’une eau de station d’épuration (STEP) est la première étape.

La souche de CPB utilisée présentement est la souche Trametes hirsuta. Le surnageant contenant les protéines extracellulaires (laccase) a été filtré à 0.22um puis concentré ~500 fois.  Nos résultats de séparation par électrophorèse sur gel (SDS-PAGE et Native-PAGE avec coloration à l’ABTS (l’ABTS devient bleu en présence de laccase)) ont montré la présence de deux isoenzymes majoritaires avec une masse moléculaire mesurée par chromatographie d’exclusion stérique en mode FPLC (SEC-FPLC) de ~55 kDa. La séparation et la purification des deux isoenzymes a pu être effectuée par chromatographie d’échange ionique (IC-FPLC).  La séquence peptidique des deux laccases a également été identifié par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse à temps de vol (LC-QqTOFMS). Les résultats confirment la présence de deux laccases différentes : la laccase F et la laccase 1. Des tests de stabilité dans divers dénaturants (eau de STEP, métaux, solvants, composés organiques) ont montré que la laccase H serait globalement plus stable que la laccase L. En effet, la plus forte probabilité de glycolisation de la laccase H pourrait expliquer ces résultats. Une étude cinétique sur l’élimination de composés pharmaceutiques ciblés est en cours ; présentement, l’efficacité catalytique (=kcat/Km) de la laccase L est ~5 X plus élevée que la laccase H pour l’élimination d’un colorant nommé ABTS. Les analyses se feront par désorption thermique par laser diode (LDTD-QqQ).

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9h45 à 10h00

Traitement des effluents hospitaliers par oxydation en voie humide : devenir des produits pharmaceutiques

Cassandra Guérette, Pascal Lemoine, Pedro Ramirez et Pedro A. Segura

Résumé

L’oxydation en voie humide (OVH) est un procédé d’oxydation avancée qui utilise seulement l’air comme oxydant et la matrice aqueuse en conditions sous-critiques (hautes températures et pressions). Il a été démontré précédemment que l’OVH permet d’éliminer à > 90 % des composés pharmaceutiques sélectionnés contenus dans les effluents hospitaliers. Cependant, la minéralisation ne peut être complète en conditions sous-critiques. Il est donc primordial d’identifier et de quantifier les produits de transformation générés, afin de mieux suivre le devenir des composés et de comprendre davantage l’impact des produits formés sur la possible toxicité des effluents traités. Dans le cadre de ce projet de recherche, quatre composés pharmaceutiques modèles; la gabapentine, le diclofénac, le triméthoprime et l’aspirine ont été traités par OVH afin de suivre leur élimination selon le temps de traitement, tout en s’intéressant au devenir du carbone en quantifiant, par GC-MS, les principaux acides carboxyliques volatils et semi-volatils (C1-C6) possiblement formés. Des analyses non-ciblées par GC-MS et LC-QToF ont également été effectuées afin d’identifier d’autres produits de transformation. Les premiers résultats démontrent que lors du chauffage, une partie des composés initiaux est éliminée à > 49 %, ce qui génère des produits de transformation comme le phénol (aspirine) et le produit mère avec un groupement OH supplémentaire (triméthoprime). L’oxydant est ensuite ajouté et les composés initiaux sont éliminés à > 99.5 % après 15 minutes. Selon le temps de traitement, les produits de transformation sont majoritairement retransformés en de plus petits composés, dont les acides acétique et succinique.

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10h00 à 10h15

Capacité des argiles sensibles a adsorber les métaux lourds

Alexandre Coulombe, André Lajeunesse et Youssouf Soubaneh

Résumé

L’amélioration des matériaux utilisés dans les procédés de traitement des eaux conçus pour protéger l’environnement et la santé humaine demeure un défi majeur. Les potentiels des matériaux naturels comme l’argile sont exploités pour améliorer l’efficacité des procédés de traitement des eaux usées. Les argiles sensibles (AS) proviennent de l’érosion glaciaire des roches à la dernière glaciation. Au meilleur de nos connaissances, très peu d’études ont investigué la capacité des AS du Saint-Laurent à adsorber et séquestrer les polluants comme les métaux lourds. Cette étude porte donc sur la sorption / désorption de deux polluants listés prioritaires par l’US-EPA, soit le cadmium (Cd) et le cuivre (Cu), sur des AS de Champlain sous différentes températures. Les cinétiques montrent que les AS adsorbent rapidement (10 min) 98% du Cu et du Cd en solution. Cette sorption est plus rapide (90 min) et importante (94 et 87% respectivement pour le Cu et le Cd) que celle de la Montmorillonite, une argile utilisée comme référence pour sa bonne capacité de sorption. Les valeurs de la constante de distribution (Kd), à faibles concentrations en métaux lourds (0,5 mg/L), sont quant à elles 2 à 6 fois plus élevées pour les AS (4,590- 51740 mL/g) comparativement à la Montmorillonite (720 – 24430 mL/g). Les isothermes de sorption indiquent que la capacité d’adsorption maximale (qmax) des AS (6,74 mg/g) est 2 fois plus élevée que celle de la Montmorillonite (3,10 mg/g), alors que les valeurs du qmax du Cd sont similaires à celles de la Montmorillonite (2,05-2,74 mg/g). Les isothermes à différentes températures montrent que l’augmentation de la température diminue (processus exothermique) et augmente (processus endothermique) respectivement la capacité d’adsorption des AS à faible et forte concentration en Cu et Cd.

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10h15 à 10h30

Ouvrages de gestion des eaux pluviales en milieu urbain et services écosystémiques : protection de l’intégrité biologique des milieux récepteurs

Kelly Proteau, Isabelle Lavoie, Sophie Duchesne et Geneviève Pelletier

Résumé

Dans l’optique d’une gestion durable des eaux pluviales, des ouvrages de gestion des eaux (bassins d’orage) sont aménagés sur les territoires municipaux. L’objectif du projet était d’évaluer le comportement hydrologique et l’efficacité épuratoire de trois différents types d’ouvrages de contrôle des eaux pluviales en fin de réseau. L’intégrité biologique des milieux récepteurs des effluents de ces bassins d’orage a également été suivie avec l’Indice Diatomées de l’Est du Canada (IDEC) à partir d’échantillons de biofilms algaux récoltés en amont et en aval des ouvrages. L’intégrité biologique des milieux récepteurs a aussi été suivie afin d’évaluer l’effet d’effluents de conduites pluviales se déversant directement sur le milieu récepteur (i.e., sans bassin de rétention).

Les matières en suspension, les nutriments et les hydrocarbures ont largement été retenus dans les ouvrages de gestion des eaux pluviales étudiés. Par exemple, les taux d’enlèvement médians des matières en suspension étaient de l’ordre de 14-87% et ceux du phosphore étaient de l’ordre de 0-87%, dépendamment du type d’ouvrage. Par contre, les ouvrages suivis semblent représenter une source de chlorures pour les milieux récepteurs. En effet, une augmentation de 28-244% de la concentration en chlorures a été observée, suggérant une accumulation des sels de déglaçage dans les ouvrages de contrôle en fin de réseau. Le suivi à l’aide de l’outil IDEC a permis de montrer que les effets des eaux pluviales sont beaucoup moins marqués sur les biofilms algaux lorsqu’il y a présence de bassins d’orage que lorsque les conduites pluviales de déversent directement dans le milieu naturel. Les résultats de cette étude montrent que la présence de bassins de rétention permet de capter certains polluants et ainsi de réduire les effets négatifs sur l’intégrité biologique des milieux récepteurs.

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10h30 à 10h45

Pause-café et réseautage

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10h45 à 11h00

La patelle : un bioindicateur de choix dans les zones portuaires corses

Marion Pillet, Michel Marengo, Lovina Fullgrabe, Michèle Leduc, Valérie Huet, Pierre Lejeune et Hélène Thomas

Résumé

Les zones portuaires sont des socio-écosystèmes anthropisés soumis à l’influence des bassins versants et à une forte urbanisation. Ces environnements semi-fermés sont impactés par des polluants (organiques et inorganiques) liés à la dynamique spécifique des ports (trafic maritime, activités de pêche, plaisance, peintures antisalissures). Malgré ces pressions anthropiques, quelques espèces marines trouvent des avantages à vivre dans ces écosystèmes portuaires et peuvent être recherchées pour définir l’état écologique du milieu. Les bivalves, couramment utilisés dans le cadre de programmes de biosurveillance, ne semblent pas toujours les plus adaptés aux conditions environnementales décrites en Méditerranée (i.e. oligotrophie des eaux de Haute-Corse). Avec le projet QUAMPO, un suivi bi-annuel (été-hiver) de la qualité environnementale a été effectué dans trois ports corses (Calvi, Île Rousse et St-Florent) en utilisant une approche multibiomarqueurs. Des indicateurs de stress et le métabolisme énergétique de trois espèces marines (la moule Mytilus galloprovincialis, la patelle Patella caerulea et l’holothurie Holothuria tubulosa) ont été étudiés pour décrire les réactions de ces espèces face aux pressions anthropiques et pour valider leur rôle de bioindicateurs en zone portuaire méditerranéenne. L’étude comparative inter-espèces montre que les moules et les patelles sont des espèces qui reflètent la contamination chimique enregistrée sur les sites d’étude. Finalement, les caractéristiques spécifiques des patelles l’identifient comme l’organisme le plus adapté pour une biosurveillance à long terme dans les ports de Méditerranée.

 

 

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11h00 à 11h15

Étude interdisciplinaire de l’évolution d’une rivière urbaine héritant d’un lourd passe industriel, l’orne : focus sur l’utilisation de bivalves en biomonitoring actif

Sandrine Pain-Devin, Laurine Malardier, Alice Le Merrer, Xavier Bellanger, Alain Geffard, Elisabeth Maria Gross, Martin Laviale, Benoît Losson, Laurence Mansuy-Huault, Laure Pasquini, Simon Devin et Emmanuelle Montargès-Pelletier

Résumé

A l’image de quelques cours d’eau de l’Est de la France, l’Orne a été un haut lieu de la production sidérurgique. De sa source à son exutoire, l’Orne traverse deux environnements bien distincts : un bassin argileux essentiellement agricole et un plateau calcaire urbanisé et anciennement industrialisé. Dans sa partie aval, fortement empreinte de l’activité sidérurgique et de l’urbanisation associée, l’Orne a été physiquement modifiée par la construction de barrages et par la rectification de son lit. Cette rivière est aujourd’hui l’objet de politiques de restauration, notamment via l’effacement des barrages devenus obsolètes après l’arrêt complet des activités sidérurgiques. Depuis sept années, des travaux de recherche pluridisciplinaires ont été menés afin d’établir un point de référence de son état physique et chimique en préliminaire aux opérations de restauration. En 2019, deux barrages ont été ouverts ; l’ouverture des vannes associée aux épisodes de crues sont autant d’évènements modifiant le fonctionnement hydrologique, les flux de matières en suspension, les flux sédimentaires et en corollaire, les flux de contamination. La présentation proposée résumera les connaissances acquises sur ce milieu concernant les volets morphosédimentaires, hydrogéomorphologiques et physico-chimiques et développera le résultat des premières actions de biomonitoring qui visent à évaluer l’état biologique du cours d’eau. Des actions sont en effet menées sur le compartiment microbiologique (bactéries et biofilm autotrophe), sur les macrophytes et sur les bivalves. La présentation sera axée plus spécifiquement les travaux de biomonitoring actif menés à l’aide de bivalves encagés (Corbicula fluminea ; Dreissena polymorpha ; Dreissena rostriformis bugensis) dont les réponses à l’échelle physiologique et biochimique sont mesurées. Ces biomarqueurs constituent des outils d’aide à la compréhension des modifications du milieu et de leurs impacts potentiels sur le vivant.

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11h15 à 11h20

Élimination des produits pharmaceutiques des effluents hospitaliers par oxydation a l’air humide : état de la toxicité

Mégane Moreau, Valérie Boucher, Margot Beaudon, Kalyssa Volk, Pedro Ramirez, Pascal Lemoine, Viviane Yargeau et Pedro Alejandro Segura

Résumé

Les procédés d’oxydation avancés (POA) sont prometteurs afin d’éliminer les contaminants émergents  des eaux usées, tel que les composés pharmaceutiques, car ils permettent d’obtenir des taux d’élimination  élevés (dans certains cas plus de 99 %) comparé aux procédés conventionnels (moins de 82 % pour le  triméthoprime). L’oxydation par voie humide (OVH) est un POA dont l’oxydation des molécules complexes est  effectuée en utilisant l’eau en conditions sous-critiques et l’air comme oxydant.

L’objectif de ce projet est d’évaluer la toxicité des effluents hospitaliers traités par l’OVH afin de  l’appliquer comme prétraitement à la sortie des hôpitaux, étape effectuée avant d’atteindre les stations  d’épurations. Des bioessais ont été effectués avec le crustacé Daphnia magna (immobilisation après 48 heures  d’exposition) ainsi que la bactérie Aliivibrio fischeri (diminution de la bioluminescence après 5 minutes  d’exposition) afin d’évaluer la toxicité des effluents traités. Les résultats ont démontré que les effluents traités par l’OVH possèdent une certaine toxicité. Effectivement, pour les effluents non-traités, une concentration  efficace médiane (CE50) de 72 % ± 28 a été déterminée. Néanmoins, après 10 minutes de traitement par l’OVH,  la CE50 est alors de 39 % ± 12, puis après 25 minutes de traitement, cette dernière est de 31 ± 11 %. La toxicité  augmente donc suite au traitement par l’OVH. Des tests supplémentaires avec les produits de transformation  identifiés lors de l’OVH (acide acétique, acide succinique, etc.) seront réalisés afin de déterminer la source  potentielle de la toxicité observée.

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11h20 à 11h25

Évaluation de l’efficacité de processus d’oxydation pour l’élimination de composés cytostatiques à l’aide de tests d’écotoxicité

Messika Revel, Stephan Zimmermann et Ewa Borowska

Résumé

Les médicaments cytostatiques sont une classe de produits pharmaceutiques utilisés pour la chimiothérapie afin de traiter différents cancers. En raison d’une combinaison de plusieurs facteurs, y compris l’augmentation de l’espérance de vie dans la plupart des pays développés et des facteurs environnementaux, l’utilisation de médicaments anticancéreux est susceptible d’augmenter. Comme c’est le cas pour d’autres produits pharmaceutiques, les médicaments anticancéreux pris par les patients sont partiellement transformés dans le corps humain, et les métabolites formés avec le médicament intact sont excrétés par les voies naturelles (avec l’urine et/ou les fèces), et dirigés vers les eaux usées. De plus, de nombreux médicaments anticancéreux sont difficilement dégradés lors des traitements conventionnels des eaux usées. Les médicaments anticancéreux présentant souvent des propriétés mutagènes, cancérigènes et tératogènes, ils peuvent être toxiques pour les organismes aquatiques, voire les humains, malgré leurs faibles concentrations de l’ordre du ng/L.

Le projet de recherche présenté s’intéresse au devenir de certains médicaments anticancéreux qui ont été détectés dans les eaux usées ou les eaux de surface. L’objectif du projet est (1) de développer et valider une méthode sensible et sélective en HPLC-MS/MS pour mesurer la concentration de médicaments anticancéreux détectés dans les eaux usées ou les eaux de surface en solution ; puis (2) de tester en laboratoire le potentiel de différents processus d’oxydation (ozonation et procédés d’oxydation avancés) pour dégrader ces substances persistantes ; et (3) de réaliser différents tests d’écotoxicité pour évaluer l’impact environnemental des traitements. Trois types de test d’écotoxicité ont été sélectionnés dont deux standardisés afin d’évaluer la toxicité des solutions traitées soit : le test de survie chez les microcrustacés Daphnia magna puis deux tests de génotoxicité avec le SOS chromotest et le test des comètes chez les bivalves Corbicula fulminea.

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11h30 à 11h35

Effet de la pollution urbaine et industrielle sur le diamètre ovocytaire du gastéropode marin Phorcus lineatus issu du littoral d’El Jadida (Côte Atlantique, Maroc)

Fatiha Fahmi, Abdelali Rouhi et Jamila Sif

Résumé

Le milieu marin constitue le réceptacle ultime pour un grand nombre de divers polluants et représentant ainsi un lieu d’exposition à la contamination des organismes marins. La présente étude est menée dans le cadre de la thématique de notre équipe de recherche qui est l’évaluation de l’état de santé du littoral atlantique de la région d’El Jadida. Elle vise à étudier l’impact de la pollution urbaine et industrielle sur la physiologie de reproduction du bioindicateur de la pollution le gastéropode marin Phorcus lineatus.

Des campagnes d’échantillonnage bimensuelles ont été effectuées durant l’année 2019. Les animaux sont prélevés à marée basse au niveau de l’estran des deux sites naturels pollués : Le site de Haouzia à rejets principalement urbains et le site de Jorf-Lasfar à rejets industriels. Un totale de 3600 mesures de diamètres d’ovocytes a été réalisées, à raison de 10 femelles par site et par prélèvement (15 ovocytes/femelle). Les mesures sont effectuées à l’aide d’un microscope optique muni d’un oculaire micrométrique.

Les résultats obtenus montrent que le diamètre ovocytaire suit une évolution spatio-temporelle. Les valeurs maximales de la moyenne du diamètre ovocytaire engendrent deux pics localisés aux mois d’avril et septembre ; marquant ainsi le stade de maturité des femelles P. lineatus des deux sites. Le stade d’émission des gamètes est marqué par les valeurs minimales du diamètre ovocytaire enregistrées aux mois de mai et d’octobre. Le cycle de reproduction est donc biannuel. D’autre part, la comparaison intersites du diamètre ovocytaire du gastéropode montre une différence significative (p = 0,042) et hautement significative (p = 0,003) notée respectivement aux mois de janvier et décembre. Ces variations spatio-temporelles seraient dues à l’impact de l’effet concomitant des facteurs aussi environnementaux qu’anthropiques sur la physiologie de reproduction (ovogénèse) du gastéropode. Les mollusques bivalves du site de Jorf-Lasfar (moules) sont démontrés comme étant de grands bio accumulateurs des éléments traces métalliques, une étude dans ce sens s’impose pour Phorcus lineatus.

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11h35 à 11h40

Indice de condition et sex-ratio de Mytilus galloprovincialis issue du milieu naturel pollue (littoral atlantique marocain)

Siham Jdia et Jamila Sif

Résumé

La pollution des zones côtières par les produits toxiques rejetés dans l’environnement menacent les espèces marines et la santé humaine. Il devient urgent d’étudier le devenir de ces produits dans l’environnement et leur effet sur la biologie des êtres vivants.

Le présent travail est fait dans le cadre de la surveillance de l’état de santé du littoral de la région d’El Jadida. Il a pour objectif d’évaluer l’effet de la pollution sur la biologie de la moule Mytilus galloprovincialis issue des deux sites différents de part la nature des rejets qui s’y déversent: le site de Jorf-Lasfar à rejets industriels et le site de Haouzia abritant des émissaires à dominance urbaine . Une vingtaine d’animaux de classe de taille (4-5) cm sont prélevés de façon mensuelle au niveau des deux sites. Les mesures de l’indice de condition (IC) reflétant le degré de remplissage des coquilles et le sex-ratio sont déterminés.

Les moules du site Jorf-Lasfar (J) sont caractérisées par une dominance du sexe male; cependant celles du site de Haouzia (H) sont marquées par la dominance du sexe femelle. Les résultats montrent que l’indice de condition des individus du site J est beaucoup plus bas qu’IC de ceux du site H. Cette différence est hautement significative, notée durant les mois de juillet, aout et septembre. Cette différence spatiale du degré de remplissage des coquilles traduiraient l’effet de la pollution industrielle sur ce bivalve.

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11h40 à 11h45

Réponse des biofilms de rivières à une contamination aux herbicides : Étude des changements des communautés et de leur répercussions sur la qualité nutritive

Laura Malbezin, Mariem Fadhlaoui, Soizic Morin, Jérôme Comte et Isabelle Lavoie

Résumé

Les pratiques agricoles entraînent une contamination des eaux en pesticides. Au Québec, de nombreux herbicides dont l’atrazine et le S-métolachlore sont fréquemment détectés dans les rivières. Une fois présents dans ces milieux, ils pourraient perturber la structure et le fonctionnement des biofilms périphytiques qui sont à la base des réseaux trophiques aquatiques, affectant possiblement l’ensemble de la chaîne alimentaire. Le premier objectif de ce doctorat est de déterminer les effets de ces deux herbicides (seuls et en mélange) sur les compositions taxonomique et fonctionnelle des microorganismes du biofilm et de suivre les répercussions sur sa qualité nutritive. Les effets de ces herbicides sur le biofilm seront également suivis vis-à-vis d’un organisme le consommant lors d’une expérience de transfert trophique. Les acides gras (AGs), molécules clés pour la nutrition des organismes, seront utilisés comme biomarqueurs de stress et comme proxy de la qualité nutritive des biofilms. Une expérience en conditions contrôlées a été réalisée afin de déterminer la toxicité de l’atrazine et du S-métolachlore par modélisation de courbes dose-réponse. Une expérience subséquente d’exposition de biofilm en canaux artificiels permettra de déterminer si les modifications reflètent (i) une altération directe du métabolisme des acides gras et/ou (ii) une modification de la structure des communautés microbiennes (ex., remplacement des diatomées riches en acides gras polyinsaturés (AGPIs) par des taxons plus tolérants mais pauvres en AGPIs comme les cyanobactéries), et si ces modifications affectent des processus importants comme la photosynthèse et l’utilisation du carbone au sein du biofilm. Une expérience de transfert trophique, deuxième grand objectif de ce projet, permettra de déterminer si les changements de profils en acides gras du biofilm peuvent affecter un consommateur. Finalement, un troisième objectif est de déterminer les effets d’un mélange de pesticides sur des biofilms algaux récoltés dans des rivières agricoles du Québec.

Session 7 – Radiotoxicité et Ecotox-Omiques (salle 2)

Présidée par Richard St-Louis

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9h30 à 9h45

Les apports de l’écotoxicologie évolutive ? Une application dans la zone d’exclusion de Tchernobyl

Clément Car, André Gilles, Olivier Armant et Jean-Marc Bonzom

Résumé

Les stress environnementaux d’origine anthropique sont multiples et peuvent impacter en synergie les organismes. Dans le domaine de l’écotoxicologie urbaine par exemple, des effets conjoints des polluants et de l’interaction entre activités humaines et faune sauvage peuvent émerger.

A l’inverse, dans le cadre d’un accident nucléaire majeur, à la suite de la radio-contamination du milieu, des zones d’exclusion sont généralement établies. Ces zones limitent les activités humaines dans les régions les plus polluées et permettent alors au fil des années le développement de populations de faune sauvage, qui peuvent se trouver exposées à des doses relativement élevées de rayonnements ionisants. C’est actuellement le cas de la zone d’exclusion de Tchernobyl où un grand nombre d’espèces, parfois rares, peuvent être recensées. Pour comprendre les effets de cette pollution sur les populations, il est nécessaire de prendre en compte la modification abiotique (rayonnements ionisants) et biotique (diminution des activités humaines) du milieu. Cela demande une démarche dynamique, rendue possible par des outils propres à l’écotoxicologie évolutive.

Cette démarche a été appliquée dans la région de Tchernobyl. En étudiant la génétique des populations de rainettes vertes, nous avons montré un accroissement du taux de substitutions mitochondriales dans la zone d’exclusion, associé à de faibles tailles de populations. En identifiant une implication limitée des migrations dans l’établissement des variations génétiques locales, nos résultats questionnent l’impact potentiel d’une forte pression de sélection liée aux mutations délétères et soulignent la pertinence d’une approche évolutive pour évaluer les risques écotoxicologiques.

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9h45 à 10h00

Analyse des effets des rayonnements ionisants sur le système nerveux central : des réponses moléculaires aux effets neurologiques

Elsa Cantabella, Thierry Charlier, Christelle Adam-Guillermin et Olivier Armant

Résumé

Les effets des expositions chroniques à faibles doses des rayonnements ionisants (RI) sur les écosystèmes font actuellement l’objet d’efforts de recherche significatifs. A l’échelle des populations sauvages, des études en situation post-accidentelles ont montré une diminution du volume crânien d’oiseaux (Tchernobyl) et de fœtus de macaques (Fukushima) dans les territoires contaminés. D’autre part, des études de laboratoire avec des rongeurs montrent qu’une exposition prénatale aux RI réduit le nombre de cellules sur plusieurs types cellulaires neuronaux et conduit à des perturbations comportementales. Une altération de l’intégrité du SNC lors d’une exposition chronique à faibles doses de RI est susceptible d’affecter des processus majeurs comme la survie, la reproduction et le comportement.

De nos jours, l’évaluation du risque écologique repose sur des critères macroscopiques. Cependant, il est souhaitable de produire des données sur différentes échelles biologiques afin de comprendre les processus toxiques et identifier des marqueurs moléculaires plus précoces des observables effets fonctionnels. Ainsi, nous souhaitons mettre en relation la prolifération et différenciation cellulaires et la neurotransmission avec des paramètres individuels intégrateurs comme l’anxiété et la sociabilité.

Nous avons exposé des poissons zèbre adultes à des débits de doses de 50 µGy/h, 0,5 et 5 mGy/h durant 36 jours. Ces niveaux d’exposition sont proches de la valeur de référence recommandée pour la radioprotection des écosystèmes (10µGy/h) et sont comprises dans le domaine des faibles débits de doses (< 6 mGy/h). Après dissection du télencéphale, des analyses globales du transcriptome montrent des dérégulations de gènes nécessaires à la neurogenèse adulte (insm1a) et sur le système neuroendocrinien dont l’ocytocine impliquée dans la régulation de la réponse au stress et la sociabilité. Des analyses d’immunocytochimie sur coupe confirment certains des résultats. Deux tests comportementaux sont en cours d’analyse afin d’évaluer si ces perturbations neurologiques sont prédictives de changement au niveau des phénotypes individuels.

 

 

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10h00 à 10h15

Apports de la biologie évolutive expérimentale à l’écotoxicologie : effets à long terme des rayonnements ionisants sur des populations de nématodes

Loïc Quevarec, Denis Réale, Olivier Armant, Christelle Adam-Guillermin et Jean-Marc Bonzom

Résumé

Les pressions anthropiques telles que les pollutions sur les écosystèmes peuvent impacter les organismes sur le long terme, c’est-à-dire pendant plusieurs générations. Face à une pollution, les populations peuvent subsister si leur réponse évolutive (adaptation génétique, acclimatation…) est suffisante, sinon elles risquent l’extinction. Dans ce contexte, pour une évaluation des risques écotoxicologiques (ERE), il est important de quantifier les réponses évolutives, et de comprendre les conséquences de ces changements sur leur maintien à long terme. Nous illustrerons cette démarche à travers la présentation de résultats issus d’un projet de recherche dont l’objectif est d’étudier les effets multigénérationnels des rayonnements ionisants sur un organisme modèle, le nématode C. elegans. Pendant 20 générations nous avons mesuré plusieurs traits d’histoire de vie de populations exposées à 3 conditions : 0 – 1,4 et 50 mGy.h-1. Par exemple, l’effectif des populations irradiées a varié différemment par rapport aux populations contrôles : + 5,3 % pour la condition 1,4 mGy.h-1 et – 7,7 % à 50 mGy.h-1. De plus, une augmentation significative de la fréquence des mâles a été mesurée pour les débits de dose de 1,4 et 50 mGy.h-1, respectivement 12 % et 18 %. Des expériences complémentaires sur le sex ratio ont permis d’établir que ces modifications étaient dues à une adaptation génétique des populations. Ces résultats montrent qu’une pression anthropique comme les rayonnements ionisants peut modifier la trajectoire évolutive d’une population, questionnant sur la survie à long terme de ces organismes et soulignant la nécessité d’une telle démarche dans le cadre d’une ERE.

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10h15 à 0h30

Concentrations de mercure, sélénium et arsenic dans la chair de poissons canadiens d’eau douce et évaluation du risque à la consommation

Dominic E. Ponton, Raphaël Lavoie, Jorge Ruelas-Inzunza, Gretchen Lescord, Caitlyn Donadt, Jennifer Graydon, Megan Reichert, Tom Johnston, Mark Poesch, John Gunn et Marc Amyot

Résumé

L’arsenic et le mercure sont des éléments potentiellement toxiques qui s’accumulent dans la chaire des poissons d’eau douce. Au contraire, le sélénium (Se) est essentiel et protège des effets néfastes de l’As, du Hg et d’autres contaminants. Nous avons obtenu des concentrations de ces trois éléments dans la chair de 7815 poissons à travers le Canada. Les concentrations de Hg dépassaient souvent le seuil de 0,5 µg/g frais dans les réservoirs et les lacs influencés par l’exploitation forestière et l’urbanisation. Les concentrations de Hg les plus faibles ont été retrouvées dans les régions minières et seulement là, les concentrations de Hg étaient négativement corrélées aux concentrations de Se. Contrairement à l’As et le Se, les poissons piscivores ont montré des relations claires entre les concentrations de Hg et la longueur des poissons. Par conséquent, les rapports molaires Se/Hg et (Se-As)/Hg (tenant en compte la liaison possible de l’As au Se dans les cellules) étaient inférieurs au seuil de 1 à une longueur de poisson donnée. Nous avons déterminé les longueurs de poissons auxquelles les différents seuils étaient atteints parmi les activités anthropiques. Aucune différence majeure a été observée entre les trois seuils, mais la longueur des poissons sans risque à la consommation était significativement inférieure dans les réservoirs par rapport aux sites naturels et ceux influencés par les activités minières ou agricoles. En revanche, en utilisant le seuil bénéfice-risque (SBR) prenant en compte le régime alimentaire normal canadien (comprenant des sources importantes de Se), le risque de manger du poisson d’eau douce semble limité, quelle que soit sa taille.

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10h30 à 10h45

Pause-café et réseautage

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10h45 à 11h00

Effets de l’exposition chronique aux métaux issus de la dissolution d’une anode galvanique à base d’aluminium chez l’huitre, Crassostrea gigas

Alexandre Levallois, Olivier Basuyaux, Christelle Caplat, Katherine Costil, Antoine Laisney et Antoine Serpentini

Résumé

Les activités humaines participent au rejet d’un nombre croissant de substances chimiques dans l’environnement, particulièrement dans les milieux aquatiques. La présence de structures métalliques en mer (navires, structures portuaires, parcs éoliens, plateformes pétrolières) implique la mise en place de systèmes de protection contre la corrosion, telle que la protection cathodique utilisant des anodes galvaniques. Ce type de protection consiste à contrôler la corrosion d’une surface métallique par le biais d’une anode constituée d’un métal dont le potentiel électrochimique est inférieur à celui du métal à protéger. L’anode galvanique subit alors une oxydation et libère ainsi différents métaux sous forme d’ions ou d’oxyhydroxydes dans le milieu marin. Les éléments majoritaires des anodes galvaniques utilisées en milieu marin sont l’aluminium ou le zinc. Très peu d’études se sont intéressées aux effets potentiels sur les organismes marins des métaux libérés par les anodes galvaniques. L’objectif principal de notre étude est donc d’étudier la toxicité chronique des anodes galvaniques en aluminium chez l’huître creuse, Crassostrea gigas. Les huîtres ont été exposées pendant trois mois à trois concentrations en aluminium (50, 100 et 300 µg.L-1) obtenues grâce à un dispositif expérimental électrochimique simulant la dissolution d’une anode galvanique. Après 24 heures, 1 semaine, 1 mois, 2 mois et 3 mois d’exposition nous avons recherché dans les organismes une batterie de biomarqueurs en immunotoxicité (activité phagocytaire, stabilité des membranes lysosomales, production d’espèces réactives de l’oxygène), l’avancement de la gamétogenèse, l’état métabolique des huîtres avec la quantification du malondialdéhyde ainsi que des réserves en glycogène. De plus, la bioaccumulation des différents métaux constitutifs de l’anode a été mesurée dans les huîtres aux différents temps d’exposition. Peu d’effets biologiques ont été observés mais nous constatons quelques tendances après trois mois d’exposition à la concentration la plus élevée mais qui n’est cependant pas réaliste d’un point de vue environnementale.

 

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11h00 à 11h15

Internalisation du tritium sous forme organique dans le poisson zèbre (Danio rerio) aux stades embryonnaires et larvaires

Magali Schiano Di Lombo, Jérôme cachot, Yann Perrot et Béatrice Gagnaire

Résumé

Les populations naturelles sont exposées à des radionucléides émetteurs de différents types de rayonnements (α, β, γ). L’exposition d’un organisme à un radionucléide est susceptible de causer des effets délétères et la caractérisation de la distribution de ce dernier à l’échelle subcellulaire est cruciale afin de déterminer les mécanismes associés aux effets induits. Cette thèse propose de caractériser les effets ainsi que la répartition subcellulaire et la dose générée par le tritium administré sous forme organique (thymidine tritiée) sur le poisson zèbre. Elle combinera des démarches expérimentales et des simulations microdosimétriques dans le but de caractériser la dose générée par le tritium en fonction de sa répartition subcellulaire et de lier la dose aux effets observés chez les larves exposées, la reproduction chez l’adulte et les larves issues de parents contaminés. Pour se faire, il est nécessaire de caractériser l’internalisation du tritium sous forme organique chez le poisson zèbre. Des œufs ont été exposés à de la thymidine tritiée (6,1×104 Bq/mL) pendant 4 jours. Le tritium présent dans le milieu, dans les œufs (24 hpf) et dans les larves (96 hpf) a été mesuré par scintillation liquide. Les résultats ont mis en avant un débit de dose interne de 0,6 et 0,2 mGy/h chez les œufs et les larves, respectivement. Cette expérience a également confirmé que le tritium était internalisé sous forme organique et que le rinçage des œufs retirait une partie du tritium mesuré. Pour finir, les résultats ont révélés une contamination croisée des cristallisoirs probablement due à l’évaporation du tritium. Des expériences supplémentaires ont été réalisées et ont déterminé que la meilleure méthode pour limiter l’évaporation est de recouvrir les cristallisoirs avec du parafilm. Des expériences supplémentaires sont en cours pour déterminer les facteurs de concentration du tritium chez le poisson zèbre.

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11h15 à 11h20

L’extraction des eaux interstitielles pour l’analyse du radium nécessite-t-elle une atmosphère inerte ?

Alexandre Landry et Olivier Clarisse

Résumé

Le radium est un élément radioactif dont la teneur sédimentaire de son principal isotope, le radium 226, est souvent proposé comme un indicateur d’impact des industries minières et nucléaires. Cependant, la géochimie et la mobilité de ce radionucléide au sein du compartiment sédimentaire demeurent encore méconnues : les mécanismes diagénétiques, dérivés de la dégradation bactérienne de la matière organique, influent sur la distribution du radium entre les phases solides et les eaux interstitielles. L’effet recul propre aux éléments radioactifs favorise sa désorption tandis que des réactions de co-précipitation, d’inclusion et de sorption favorisent son piégeage au sein de la phase solide. L’étude géochimique de cet indicateur sédimentaire nécessite donc l’analyse du radium tant dans le sédiment que les eaux interstitielles. L’extraction de ces derniers se déroule généralement sous atmosphère inerte pour conserver l’anoxie du milieu. Cependant, aucune étude n’a montré l’influence de l’oxygène sur les teneurs naturelles en radium des eaux interstitielles.

Des sédiments marins et fluviaux ont donc été centrifugés pour récupérer 250 mL d’eaux interstitielles. Celles-ci ont été filtrées sous atmosphère inerte et subdivisées pour être fortifiées en radium à trois niveaux de concentrations (0, 10 et 20 pg/L).  La moitié des échantillons a été acidifiée immédiatement dans la boite à gant tandis que la deuxième moitié a été acidifiée après une exposition à l’air libre pendant 72h. Le radium, après préconcentration sur des colonnes de résine échangeuses ions (AG50W-X8 et Sr), et les autres éléments sensibles aux conditions redox ont été mesurés par spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif.

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11h20 à 11h25

Analyse transcriptomique en lien avec les phénotypes majeurs observés sur la descendance issue de parents exposés à l’irradiation gamma chez le poisson modèle Danio rerio

Noémie Guirandy, Olivier Simon, Olivier Armant, Fabrice Pierron et Patrcie Gonzalez

Résumé

Les rayonnements ionisants (RI) produisent des effets délétères sur les stades sensibles tels l’embryogenèse. Cependant, peu d’études se sont intéressées à des effets transmis entre les générations.

Des impacts majeurs sur la descendance F1 ont été mis en évidence (mortalité embryonnaire, altération du sexe ratio) chez Danio rerio après irradiation multigénérationnelle (0.05, 5 et 50 mGy/h). Afin d’identifier les mécanismes qui pourraient être altérés chez les géniteurs et transmis à la descendance, une analyse transcriptomique (RNAseq) a été réalisée sur les femelles F0 (ie première génération, individus exposés). Les analyses différentielles ont montré plus de 6000 gènes différentiellement exprimés à 50 mGy/h, environ 100 à 5 mGy/h et 12 à 0.05 mGy/h. Les analyses d’annotation Gene Ontology sont actuellement en cours. Une analyse plus ciblée a également permis de mettre en évidence un effet des RI sur des gènes impliqués dans la détermination sexuelle et le développement embryonnaire, permettant ainsi de relier des impacts moléculaires à des effets à l’échelle de l’individu ou de la population. Pour certains gènes qui sont sous contrôle épigénétique au cours du développement, une analyse du niveau de méthylation de leur promoteur est envisagée. L’approche combinant l’utilisation du jeu de données RNAseq, l’expression de gènes cibles et de leur méthylation semble encourageante pour la compréhension des mécanismes responsables des phénotypes majeurs.

Ces résultats soulignent l’intérêt d’étudier les effets multigénérationnelles non prises en compte dans l’évaluation du risque écologique. Les approches à différentes échelles du vivant semblent être complémentaires dans l’objectif de comprendre les effets observés.

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11h25 à 11h30

Étude de la diversité d’amphibiens dans les bassins de rétention d’eau pluviale urbains

Matisse Petit-Prost, Tuan Ann To, Isabelle Lavoie et Valérie S. Langlois

Résumé

En plus de représenter une infrastructure clé pour gérer la quantité et la qualité des eaux  ruisselantes, les bassins de rétention d’eaux pluviales (BREP) urbains peuvent être des écosystèmes  fonctionnels et fournir des niches pour les amphibiens. L’ADN environnemental (ADNe) est un outil clé  dans l’étude de la biodiversité, mais peu d’études ont suivi la diversité des amphibiens dans les milieux  artificiels comme les BREP urbains. Cette étude vise à (1) étudier la biodiversité des amphibiens dans  des écosystèmes artificiels urbains avec l’ADNe et (2) comparer cette méthode avec l’identification  par reconnaissance sonore. 

Un total de 23 BREP situés dans la ville de Québec et de Trois-Rivières ont été sélectionnés  et catégorisés selon le type de construction (bassin humide avec chenal ou en eau permanente). Pour  l’approche par ADNe, trois échantillons d’eau de 1 L ont été récoltés dans chaque BREP (1 à 3  emplacements sur le BREP selon leur taille). Une analyse par qPCR a été réalisée avec six espèces  d’amphibiens ciblées, soit : Pelophylax lessonae, Lithobates sylvaticus, L. pipiens, L. catesbeianusPseudacris crucifer et Anaxyrus americanus. Pour l’approche par reconnaissance sonore, 1 à 4 enregistreurs audio (clés USB) ont été installés autour des BREP selon leur taille pour identifier les  chants de reproduction des mâles (entre 18h00 et 08h00). Un total de 12 min par BREP a été choisi  aléatoirement dans l’enregistrement pour identifier les amphibiens. 

Les résultats préliminaires ont montré que les amphibiens sont présents dans les BREP  urbains avec une plus grande diversité dans les BREP en eau permanente. L’approche par ADNe est  plus robuste dans l’identification des amphibiens que la reconnaissance sonore. Ces résultats, en  complémentarité avec des études sur les communautés de plantes, d’invertébrés et d’oiseaux seront  utilisés pour identifier les meilleures conditions permettant à ces écosystèmes artificiels urbains d’accueillir une plus grande biodiversité.

 

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11h30 à 11h35

Comparing transcriptomic responses and early-life effects of chlorpyrifos in brain and liver tissues of Japanese quail

Paul Béziers, Emily-Anne Boulanger, Niladri Basu, Jessica Ewald, Doug Crump et Jessica Head

Résumé

Chlorpyrifos (CPF) is among the most widely used insecticides worldwide. Early-life exposure to CPF can lead to severe health risks for humans and wildlife, from neurological dysfunction to endocrine disruption, and genotoxicity. Transcriptomic dose-response analysis following an acute exposure to environmental chemicals is thought to be a reliable and promising alternative to traditional chronic toxicitx testing. Here, we investigate whether transcriptional responses within two tissues relevant to CPF mode of action, provide similar estimates of chronic toxicity. The study was performed on a total of 55 Japanese quail (Coturnix japonica) embryos (ED9), exposed via egg injection on ED0 to a solvent control group and ten CPF treatment groups (0.04, 0.1, 0.2, 0.4, 1, 2, 4, 10, 20 and 40 CPF µg/g egg). We used RNA sequencing and targeted qPCR arrays (EcoToxChips; www.ecotoxchip.ca) to assess mRNA expression dysregulation in liver and brain of CPF-exposed quail embryos. The benchmark dose method was used to determine and compare the transcriptomics point-of-departure from the two tissue types. By comparing different tissues and toxicity evaluation tools (RNA sequencing vs EcoToxChips), this study will enable the determination of how reliable and predictive each of these approaches are for estimating chronic toxicity.

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11h35 à 11h40

Optimisation d’une nouvelle méthode d’analyse du radium-226 dans les tissus mous et les coquilles des huitres américaines par spectrométrie de masse

Samuel Banville et Olivier Clarisse

Résumé

Le radium est un élément radioactif de la famille des alcalino-terreux qui est souvent proposé comme indicateur d’impact des activités anthropiques au sein du compartiment sédimentaire ou d’organismes sentinelles. Les bivalves, tels les moules ou encore les huîtres, sont des organismes filtreurs susceptibles d’accumuler le radium. En effet, ce dernier emprunte les mêmes chemins environnementaux et physiologiques que ceux du calcium. Cette étude vise donc à développer une nouvelle méthode d’analyse du radium-226 présent à l’état de trace dans les tissus mous et la coquille de l’huître américaine (Crassostrea virginica). La minéralisation acide (HNO3:HCl), la préconcentration sur colonnes (AG50W-X8 et Sr) et la quantification du radium-226 par spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif ont été optimisées. Des digestats ont été fortifiés en radium à 2 pg/L, évaporés à sec, reconstitués dans une matrice de HNO3 à 0,5 M et des volumes progressifs de 0 à 120 mL de ces solutions ont été préconcentrés sur colonnes. Pour les tissus mous, le recouvrement du radium ajouté avoisine les 100 %, quel que soit le volume initial témoignant de l’absence de biais sur les colonnes échangeuses d’ions. L’élimination des ions potentiellement interférents (Ba, Sr, Pb) est également totale. Pour un échantillon de 5 g d’huîtres sèches (environ 6 huîtres), la limite de quantification de notre méthode est de 0,4 fg/g après une préconcentration par un facteur 10. Pour la coquille, la présence importante de calcium dans les digestats est susceptible de saturer la colonne AG50W-X8 et de compromettre ainsi la validité de l’analyse.

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11h40 à 11h45

Les conséquences physiologiques chez les larves de menés à grosse tête suite à une exposition a des eaux souterraines contaminées en laboratoire par un bitume dilue et un pétrole conventionnel canadien

Ève Larocque, Scott Hepditch, Tuan Anh To, Juan-Manuel Gutierrez-Villagomez, Jason M. E. Ahad, Richard Martel et Valérie S. Langlois

Résumé

Avec l’agrandissement du réseau d’oléoducs au Canada, la question de la toxicité des produits pétroliers qui y sont transportés est de nouveau d’actualité. Le bitume de l’Ouest canadien est une substance très visqueuse et il doit être dilué par ajout de condensats de gaz pour être transporté par oléoduc, il est alors nommé le dilbit. Par conséquent, le dilbit possède des caractéristiques physico-chimiques qui diffèrent du pétrole brut conventionnel. À la suite de déversements terrestres de pétrole conventionnel, il a été démontré que des composés toxiques contaminent les milieux d’eau douce, mais aucune étude détaillée n’existe pour caractériser le risque des déversements de dilbit. Ainsi, la question de recherche porte à savoir si le dilbit déversé sur le sol peut également contaminer la zone non saturée et saturée et si cette contamination est toxique aux organismes vivants avec le temps. Le plan expérimental consiste en une série d’expositions où des embryons de menés à grosse tête, une espèce vivant dans les cours d’eau canadiens, sont exposés à des eaux souterraines contaminées en laboratoire, soit par le dilbit ou soit par un pétrole conventionnel. La mortalité, la malformation et le rythme cardiaque des poissons ont été mesurés lors du projet. L’activité enzymatique EROD a également été mesurée et des échantillons ont été prélevés pour la biologie moléculaire afin d’analyser par qPCR les effets d’une exposition aux pétroles sur les larves de poissons. Les résultats préliminaires seront présentés.

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11h45 à 12h00

Période de questions

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12h00 à 13h00

Dîner

Cérémonie de clôture

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13h00 à 14h00

Clôture du colloque et remise des prix de présentation étudiant(e)s

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