Sujets de mémoire 2012 en écophysiologie/écotoxicologie.

1. Prof. P. Kestemont
Ass. Prof. F. Silvestre
Environmental Physiology &
Toxicology
Ecophysiology – Ecotoxicology (PK)
Systems Ecotoxicology (FS)

2. 2
Research at different organization levels
From the gene to the field
Studies at molecular and cellular levels
Precision - Reproducibility
Studies at population/community levels
Complexity - Representativity

3. 3
Sujets de mémoires 2012
v Adaptations physiologiques à des polluants et impacts transgénérationnels chez des
vertébrés aquatiques
v Etude in vitro des réponses moléculaires des lymphocytes chez l’anguille européenne
Anguilla anguilla suite à une exposition à différents xénobiotiques. Développement d’une
approche multi-biomarqueurs non invasive par l’analyse sub-protéomique.
v Neurotoxicité du méthylmercure chez l’anguille européenne Anguilla anguilla.
v Effets d’une mixture de PCBs, l’Aroclor 1254 sur les systèmes UPR et UPS des têtards du
xénope Xenopus laevis : approche transcriptomique, protéomique et enzymatique.
v Impacts des perturbateurs endocriniens œstrogéniques et androgéniques sur le système
immunitaire de la truite arc-en-ciel Oncorhynchus mykiss
v Etude des mécanismes différentiels d’interaction entre le stress et les fonctions
reproductrices et immunitaires chez deux téléostéens : la perche commune et le tilapia
v Etude in vitro de la régulation de l’immunité de la perche commune (Perca fluviatilis L.) par
les corticostéroïdes et leurs récepteurs
v Étude de gènes clés impliqués dans la transdifférenciation du sexe chez la truite arc-en-ciel
par une approche in vitro.
v Effects of nutritional status on environmental stress tolerance in green (Acipenser
medirostris) and white Sturgeon (A. transmontanus)

4. Adaptations physiologiques à des polluants et impacts
Pollutant/stress transgénérationnels chez des vertébrés aquatiques
F1 F2
F. Silvestre
V. Gillardin
Acclima'on/adapta'on
Phenotypic
plas'city
Acclima'on/adapta'on
Phenotypic
plas'city
Evolu'on
of
the
ofnvironmental
New theories e evolution
stress
response

5. 5
Etude in vitro des réponses moléculaires des lymphocytes chez l’anguille européenne Anguilla
anguilla suite à une exposition à différents xénobiotiques. Développement d’une approche multi-
biomarqueurs non invasive par l’analyse sub-protéomique.
F. Silvestre
P. Kestemont
K. Roland
pH
4
7
MW
Proteomic analysis after cell exposure
Isolation of PBMC
Biomarkers
Mechanisms of action

6. 6
Neurotoxicité du méthylmercure chez l’anguille européenne Anguilla anguilla.
P. Kestemont
F. Silvestre
JF Rees
D. Scaion
•
Contamina'on
in
vivo
d’anguilles
avec
du
MeHg
à
doses
environnementales
•
Prélèvements
de
cerveaux
après
contamina'on
Analyses
protéomiques
et
biochimiques
•
gels
d’électrophorèse
2D
(URBO)
•
enzymes
an'oxydantes
(UCL-­‐Prof.
JF
Rees)
•
dosage
de
marqueurs
neurologiques
(dopamine,
sérotonine)
(URBO)

7. P. Kestemont 7
Effets des PCBs sur les systèmes UPR et UPS de Xenopus laevis
F. Silvestre
Approches transcriptomique, protéomique et enzymatique V. Gillardin
PCBs et amphibiens? Malformations
Modulation de l’expression des gènes Impact sur la survie, la croissance et
et des protéines la métamorphose
HYPOTHESE
Surexpression
• Protéines cytosoliques modifiées:UPR
• Protéines du RE modifiées: UPS
Exposition courte (72h00) à une mixture de PCBs (AROCLOR 1254)
• UPR: Analyse par western blot des protéines chaperonnes Grp58, GRP78 et PDI et niveau d expression
des gènes par Q-PCR.
• UPS: Activité enzymatique du protéasome et quantification de l Ubiquitin par western blot.
Aspects protéomiques et transcriptomiques si le temps le permet

8. Impacts des perturbateurs endocriniens oestrogéniques et androgéniques sur le 8
système immunitaire de la truite arc-en-ciel Oncorhynchus mykiss
P. Kestemont
S. Massart
système
reproducteur
Effets
système
immunitaire
Perturbateurs
endocriniens
(PE)
Expérience
in
vivo
Analyses
des
paramètres
immunitaires
Étude
transcriptomique
Exposi'on
des
poissons
et
Complément,
lysozyme,
Test
de
l’expression
de
gènes
prélèvements
des
organes
immunoglobulines,
distribu'on
spécifiques
par
qPCR
leucocytaire

9. 9
EDC et intersexualité chez les poissons.
Incidence environnementale et approche in vitro des mécanismes cellulaires et moléculaires
P. Kestemont
S. Depiereux
Effluents
STP
EDCs
in vivo contamination in vitro contamination Validation in rivers with
Effluent fragmentation sentinel species
EE2 Effluent -EE2
-Estrone
-Nonylphenol
-Estradiol
Transcriptomic signature Testis culture

10. P. Kestemont Action du stress sur la régulation des mécanismes de10
R. Mandiki reproduction et d immunité chez les poissons
C. Mathieu
Confinement, densité,
Stress aigu Hormones
Territorialité/
ou chronique de stress
comportement
5 5 5 5 5 55 5 5 55 5 5 5 55 5 5
5 5 5 5 5 5
20 20 5 5
20 5 5 20 5 5
20 5 5 205 5 5 5
5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 20 20 20
60
02 02 Gouttelettes Gouttelettes 5 5
02 5 5 60 5 5 5 5 5 5 5 5
Effets délétères:
lipidiques lipidiques 55 5 5 5 Mitochondrie
5 5 5
60 Mitochondrie
5 5 5 5
55 5
5
5 5 5 Gouttelettes 5 5 5 5 5 55 20 55 5 5 5 5 5 20 Mitochondrie20
55 55
5 5
lipidiques5 20
5 5 5 20 5 5
5
20 5 5
06 Glycogène tuoG Glycogène RER RER
settelet
eirdnohcotiM
205
20 20 u5 idipil20
se q 5 5
5 20 5
5
20 5 5
Glycogène 20 20 5 RER
5 5 20
5
5 5 5 5 5 5 5 5 560 5 5
Gouttelettes
20 20
6020
Gouttelettes
lipidiques
Mitochondrie
RER enègocy20lG 20 20 Mitochondrie
Gouttelettes
Gouttelettes lipidiques 60
60
lipidiques
lipidiques 60 60
Glycogène
Mitochondrie
Mitochondrie
RER
- Système reproducteur - Immunité
GouttelettesGouttelettes 60
Gouttelettes Glycogène Mitochondrie
Mitochondrie
RER
lipidiques lipidiquesGlycogène
lipidiques Glycogène RER Mitochondrie
RER
Approche in vitro
Glycogène RER
Glycogène
Glycogène RER RER
- Mécanismes d’action: pas élucidés
Approche in vivo
- Perche: pondeur unique
- Tilapia: pondeur multiple
Géniteurs confinés vs Géniteurs + implants cortisol
Culture d’organes lymphoïdes Organes: rate, foie, sang
Rate – Leucocytes v Réponse physiologique:
+ cortisol et/ou DOC Expression des récepteurs GR/RT-PCR
Autres indicateurs de stress/RIA ou ELISA
v Réponse immunitaire
Activité lysozyme, - CH50,- etc/Spectrométrie
Expression des gènes de l’immunité/RT-PCR

11. 11
Effects of nutritional status on environmental stress tolerance
in green and white Sturgeon P. Kestemont
SSO. Hung
Decline
of
green
&
white
sturgeon
popula'ons
Habitat
loss
–
Overfishing
–
Pollu'on
(Se,
Hg)
Research hypotheses
• Higher nutritional status is positively correlated with tolerance to thermal and salinity
stressors and to these stressors in combination.
• Sensitivity to environmental stressors is age dependent
• Green and white sturgeon species, with the same nutritional status, will respond
differently to environmental stressors.
Experiment: manipulation of nutritional status of WS & GS
Responses: Fitness (swimming performance, UCTL), growth, RNA/DNA
Resistance to environmental stressors
Analysis of physiological and cellular responses (HSPs, apotosis, etc.)
Co-promotor:
Prof. S.S.O Hung

12. 12
More info
http://webapps.fundp.ac.be/system-ecotox
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