Santé

L'uranium et la toxicologie nucléaire environnementale

Dossier - Quand bactéries et uranium font bon ménage...
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Depuis une vingtaine d'année, grâce aux outils de la biologie moléculaire, l'immensité du monde bactérien est apparue aux microbiologistes. Les quelques 5000 espèces connues à ce jour ne sont que la partie émergée de l'iceberg. Les bactéries sont capables de s‘adapter à des conditions de vie extrêmement variées et, peuvent se développer en présence de fortes concentrations de molécules toxiques.

  
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On l'aura donc compris, de par leur extraordinaire diversité d'habitats colonisés, de capacités métaboliques, les bactéries recèlent certainement des trésors à découvrir, exploitables dans de nombreux domaines. Le thème de recherche que je développe au laboratoire consiste à étudier les interactions des bactéries avec l'uranium, dans le cadre d'un large programme de recherche intitulé « toxicologie nucléaire environnementale ». Ce programme vise à préciser les effets toxiques d'éléments tels que l'uranium sur l'homme et son environnement, avec également, un effort pour proposer des solutions de surveillance et de dépollution d'environnements contaminés.

L'uranium naturel est présent dans tous les milieux naturels, roches et eaux, et présent dans l'écorce terrestre, notamment dans les terrains granitiques et sédimentaires. En France, il existe de nombreux sites uranifères, dont certains ont été exploités pour l'extraction de minerais. A l'origine, il était utilisé comme pigment dans la céramique et la faïence. Il est aujourd'hui utilisé comme combustible nucléaire, mais également pour la fabrication d'armes. Une des principales sources d'uranium dans l'environnement est liée à l'utilisation d'engrais phosphatés.

L'uranium est un toxique chimique et radiatif. C'est un émetteur de radiation alpha dont les trois isotopes naturels sont : 238U, (T1/2= 4.47 109 ans); 235U, (T1/2 = 7.04 108 ans) et 234U, (T1/2= 2.46 105 ans).

Dans l'environnement, l'uranium est principalement retrouvé sous forme de complexe uranyl-acétate, U(VI), fortement mobile et donc toxique. Celui-ci peut être réduit en U(IV)-acétate, précipitant ensuite sous forme d'uraninite (UO2) non toxique. Chez l'homme, selon la composition isotopique des polluants, ce sont les effets chimiques (dermatites, perturbations des fonctions rénales ou pulmonaires) ou radiatifs (lésions de l'ADN et cancer) qui sont le plus à craindre.

Cependant, les effets de l'uranium sur le vivant ainsi que la réponse de la cellule en présence de ce toxique sont très mal connus. L'objectif de mon travail de recherche consiste à étudier et exploiter la diversité génétique des bactéries résistantes à l'uranium, d'un point de vue fondamental (compréhension des mécanismes moléculaires mis en jeu) afin de proposer des solutions de bioremédiation.