Evaluation a priori des risques immuno-toxiques

Evaluation a priori des risques immuno-toxiques associés aux composés biosourcés d’origines
microbiennes - cas des rhamnolipides
Hakim-Chouki Samaï1, Damien Rioult2, Arnaud Haudrechy3, Elodie Geba1,2, Amandine Sommé1,2, Marc
Ongena4, Sandrine Bouquillon3, Stéphan Dorey5, Stéphane Betoulle1,2
1
Unité Stress Environnementaux et BIOsurveillance des milieux aquatiques (UMR-I 02 SEBIO), Université de Reims
Champagne-Ardenne, BP 1039, 51687 Reims Cedex 2, France.
2
Plateau technique MOBile en CYTométrie Environnementale (MOBICYTE), INERIS, Université de Reims
Champagne-Ardenne, BP 1039, 51687 Reims Cedex 2, France.
3
Institut de Chimie Moléculaire de Reims (UMR CNRS 7312 ICMR), Université de Reims Champagne-Ardenne, BP
1039, 51687 Reims Cedex 2, France.
4
Unité de Bio-Industries, Centre de Biophysique Moléculaire Numérique, Unité de Chimie Générale et Organique,
Unité de Phytopathologie, Gembloux Agro-Bio Tech, Université de Liège, 2 Passage de Déportés, 5030 Gembloux,
Belgique.
5
Unité de Recherche Vignes et Vins de Champagne (EA 4707 URVVC), Université de Reims Champagne-Ardenne,
BP 1039, 51687 Reims Cedex 2, France.
Dans un contexte de réduction de l’usage de pesticides en agriculture, l’utilisation de molécules issues de
microorganismes utilisés en lutte biologique, capables de stimuler les défenses des plantes ou d’agir directement
contre les agents phyto-pathogènes, constitue un axe essentiel de la lutte intégrée. Cependant, compte tenu de
leurs propriétés biologiques, ces molécules sont susceptibles d’être à la base de processus d’hypersensibilité
touchant de façon non spécifique les organismes non cibles. Afin d’envisager l’application au champs/vignoble
de telles molécules ainsi que leur commercialisation, il est nécessaire d’engager des études sur les risques écotoxicologiques reliés à leur utilisation et plus généralement d’appréhender leur impact environnemental.
L’élicitation des mécanismes de défense des plantes induite par ces composés, si elle s’avère bénéfique pour les
plantes cibles, peut toutefois constituer un risque pour les organismes non-cibles qui à termes pourraient y être
exposés dans leur milieu de vie. Il a déjà été démontré que parmi les nombreux exo-produits libérés par les
bactéries (notamment Pseudomonas et Bacillus), certains rhamnolipides et lipopeptides peuvent agir
directement sur les cellules immunitaires en induisant des réponses cellulaires à caractère pro-inflammatoire.
Ainsi qu’ils contaminent d’ores et déjà les hydrosystèmes continentaux (Lipopolysaccharides bactériens) ou qu’ils
soient susceptibles de les contaminer (notamment les rhamnolipides produits de la chimie verte), les composés
issus des bactéries peuvent être porteurs d’un risque inflammatoire qu’il est important d’appréhender.
Les travaux menés dans le cadre du projet SFR D2BIO ont permis d’étudier les effets de différentes formes
moléculaires de rhamnolipides sur l’activité oxydative de cellules impliquées dans la défense immunitaire
d’organismes animaux, modèles d’études en écotoxicologie (Hémocytes de mollusques bivalves et leucocytes de
vertébrés téléostéens). Les résultats permettent une meilleure appréhension des risques oxydatifs et
inflammatoires potentiellement associés à ces composés biosourcés et contribuent à améliorer notre
connaissance des mécanismes de production d’espèces réactives de l’oxygène par les cellules immunitaires dans
un contexte de biologie comparée.