Projet ANR-12-ASTR-0037 – AquaNeuroTox : Identification et caractérisation du mode d'interaction de phycotoxines neurotoxiques présentant un risque biologique - Développement de nouveaux systèmes de détection.
Programme : Accompagnement spécifique des travaux de recherches et d’innovation Défense (ASTRID) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Jordi MOLGO (Laboratoire de Neurobiologie et Développement)
Partenaires : Institut des Neurosciences Paris Saclay; Institut de Biologie et de Technologies de Saclay
Montant : 281629.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : Le phytoplancton marin (dinoflagellés/diatomes) et les cyanobactéries d'eau douce produisent des neurotoxines puissantes qui ciblent les composants de la neurotransmission essentiels à la vie ou pour échapper à la prédation, comme par exemple les canaux sodium sensibles au potentiel de membrane et les synapses cholinergiques [récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine (nAChR) / acétylcholinestérase]. Dans des environnements marins, les efflorescences algales dangereuses (HABs pour « Harmful Algal Blooms ») totalisent jusqu’à des centaines de millions de dollars de pertes annuelles pour des industries d'aquaculture et représentent une menace à la santé publique. Ainsi, les coquillages peuvent accumuler des molécules bioactives en se nourrissant de phytoplancton toxique. L'empoisonnant humain résulte typiquement de la consommation de coquillages contaminés provoquant des syndromes multiples comme l’intoxication paralysante par les fruits de mer (saxitoxine), l’intoxication amnésique par les fruits de mer (acide domoïque), l’intoxication neurologique par les fruits de mer (brévétoxines), l’intoxication diarrhéiques par les fruits de mer (acide okadaïque et dinophysistoxines) et les intoxications à l’azaspiracide. Dans les eaux continentales, l'exposition aiguë aux efflorescences de cyanobactéries nuisibles, contenant des cyanobatéries produisant de l’anatoxine-a-ou de la saxitoxine, a été montrée être fatale pour les animaux sauvages, de réserves et domestiques ainsi que pour l’Homme. Nous avons récemment déterminé le mécanisme d'action de la gymnodimine-A, du spirolide-C 13-desméthyl, et de la pinnatoxine-A caractérisant ces imines cycliques comme étant la première famille de phycotoxines hautement puissantes pour cibler les nAChRs. Nous avons donc développé une méthode sensible de test de fixation à des récepteurs sur microplaque (microplaque-RBA pour « Receptor Binding Assay”) utilisant des membranes de Torpille riches en nAChRs pour la détection de gymnodimines, de spirolides et d’anatoxine-a dans des fruits de mer et des échantillons d'eau contaminés. En outre, ces organismes toxiques peuvent être isolés à partir d’environnements naturels et facilement cultivés, ce qui constitue un danger potentiel dans le cadre du bioterrorisme quand les provisions d'aquaculture/d'eau douce sont visées. L'objectif de ce Programme de Recherche est : i) de collecter et d’identifier de nouveaux agents toxiques à partir de cyanobactéries, ii) de déterminer la pharmacologie de spirolides non encore étudiés (20 methyl spirolide G) , des analogues des pinnatoxines, et des prorocentrolides qui possèdent tous un groupe imine cyclique et celle de toutes autres toxines nouvellement identifiées, iii) de développer de nouveaux systèmes de récepteurs de toxines pour la détection de toxines ciblant les canaux sodium sensibles au potentiel de membrane et d’autres cibles, iv) d’adapter la méthode de microplaque-RBA à des applications sur le terrain en développant des microsystèmes basés sur la capacité des membranes de Torpille à couvrir des surfaces en plastique et des nanofluides pour des interactions entre les récepteurs et les toxines.