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Un poisson mutant résiste aux PCB !

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Pour résister aux effets toxiques des PCB, des poissons vivant dans les eaux polluées de l'Hudson ont trouvé la parade : porter une mutation dans un gène particulier. Ils survivent donc, mais emmagasinent les PCB dans leur foie et leur graisse, devenant des dangers pour leurs prédateurs...

Le poulamon est capable de résister à une pollution aux PCB. © Mark Mattson of Normandeau Associates, Inc

Utilisés massivement pendant cinquante ans, les polychlorobiphényle (ou PCB) sont aujourd'hui interdits. Ces molécules étaient autrefois utilisées pour leurs propriétés chimiques (liposolubilité, stabilité et ininflammabilité), qui en faisaient d'excellents fluides diélectriques (huile), principalement pour les transformateurs et les condensateurs, ou pour d'autres équipements électriques.

Pyralène, arochlor ou askarel (et bien d'autres) sont aujourd'hui, trente ans après leur interdiction, toujours présents dans notre environnement. Et pour cause, leur demi-vie se compte parfois en milliers d'années !

La pollution aux PCB, un désastre durable

Un vrai désastre pour la nature, puisque l'on sait aujourd'hui (et peut-être depuis le départ) que ces molécules dérivées du biphényle sont néfastes pour les organismes. Ce n'est pas tant une exposition accidentelle et de courte durée qui pose problème (avec des effets en général peu graves et réversibles) mais plutôt son accumulation au fil des ans (effets plus sévères et chroniques : dommages du foie, problèmes sur la reproduction, la croissance...). Les PCB sont d'ailleurs classés comme substances probablement cancérigènes, une toxicité qui ne s'arrête malheureusement pas à l'Homme.

Parmi les pollutions liées aux PCB, le fleuve Hudson aux États-Unis est l'une des plus connues. Entre 1947 et 1976, près de 600 tonnes de PCB ont été déversées dans ce fleuve par General Electric, une firme américaine de l'innovation électrique, mettant à mal la survie des organismes présents.

Des poissons résistent aux PCB

Le poulamon atlantique (Microgadus tomcod, de la même famille que la morue et le merlan) est l'un des miraculés de cette pollution, et a d'ailleurs longtemps laissé les scientifiques perplexes. En effet, ce poisson d'une vingtaine de centimètres de long est capable de stocker dans son foie une grande quantité de PCB, qui serait létale pour tout autre organisme.

Comme si de rien n'était, ce poisson se reproduit dans les eaux polluées de la rivière pendant les mois hivernaux, et c'est à cette période que les scientifiques du New York University School of Medicine ont choisi de recueillir et d'analyser son génome pour découvrir son secret.

Le fleuve Hudson a été pollué en PCB pendant des dizaines d'années. © Dan DeLuca, Flickr, CC by 2.0

Ils se sont focalisés sur un gène particulier : le gène AHR2 (aryl hydrocarbon receptor2), déjà connu pour réguler les effets des PCB et d'autres substances tout aussi toxiques. Ce gène code pour un facteur de transcription, normalement inactif car lié à des protéines chaperonnes qui le séquestrent. En cas de fixation d'une molécule toxique telle le PCB, les protéines chaperonnes se dissocient, laissant la protéine AHR2 libre de se diriger vers le noyau de la cellule pour y activer spécifiquement la transcription de nouveaux gènes. Cette modification de l'expression des gènes est le premier pas vers l'obtention des effets toxiques des PCB.

Un de sauvé, dix de perdus ?

D'après l'étude comparative de ce gène, les poissons résistants aux PCB possèdent une mutation (une délétion de six nucléotides) dans le gène AHR2, menant à la production d'une protéine légèrement différente. Cette variation suffit à réduire l'affinité de la protéine pour les PCB, ce qui n'entraîne pas la cascade de signalisation habituellement toxique en présence de ces molécules. Les PCB sont alors stockés dans le gras du poisson, sans causer d'effet néfaste pour lui-même.

Cet allèle mutant n'est que rarement rencontré chez les poulamons vivant dans des eaux saines, alors qu'il est nettement majoritaire chez les poissons des eaux polluées. Ces résultats, publiés dans la revue Science, démontrent que contrairement aux idées reçues qui suggèrent que l'évolution est un processus long, l'adaptation à un poison peut être très rapide, à l'image de la résistance des bactéries aux antibiotiques ou des insectes aux pesticides. Si c'est une bonne nouvelle pour le poisson en question, cela l'est nettement moins pour ses prédateurs, qui eux sont dépourvus de cette résistance et qui peuvent donc s'intoxiquer... et se retrouver dans nos assiettes !

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