Abeilles Canaux ioniques et Insecticides P Charnet T
Abeilles, Canaux ioniques et Insecticides P. Charnet, T. Cens, M. Rousset, JB Thibault, M Bellis : IBMM, Montpellier
CONTEXTE: Déclin des colonies et augmentation anormale de la mort des colonies Long term bee decline: US case CCD: colony collapse disorder Plusieurs causes ont été proposées, qui pourraient agir isolément ou en synergie: - Modifications des pratiques (monoculture intensive) agricoles: - Modification du climat - État sanitaire des ruches (parasite (varroa), virus, bactéries) - Modification des pratiques apicoles (ruches nomades, importation de reines…) - Effets des produits phytosanitaires, notamment des pesticides. Cas des doses sublethales
Les canaux ioniques: protéines de la membrane cellulaire absolument nécessaires pour l’excitabilité cellulaire Le passage des ions à travers la membrane permet la mesure de leur activité par l’enregistrement d’un courant électrique Le plus souvent constitué d’une protéine principale formant le pore du canal associé a des sous-unités régulatrices. L’activation d’un canal ionique aboutit le plus souvent à l’ouverture du pore permettant la genèse d’un flux d’ion transmembranaire mesurable par des techniques électrophysiologiques (voltage imposé, patch clamp) Cette famille de protéines se divise en - canaux activés par le voltage (canaux voltage-dépendants) - canaux activés par un ligand (récepteurs ionotropiques) … Et se subdivise en fonction de leur sélectivité ioniques ou de leurs ligands activateurs: - Canaux voltage-dépendants calciques, sodiques, potassiques, ect… - Récepteurs ionotropiques au GABA, à l’acetylcholine, au glutamate, ect… Pour chacun de ces types de canaux il existe plusieurs gènes, par exemple chez l’homme, les canaux calciques sont codés par 10 gènes différents auxquels peuvent s’associer 7 sous-unités régulatrices différentes Excitability Ces différents canaux permettent l’excitabilité cellulaire et le couplage de celle-ci à différentes fonctions (contraction, sécrétion, communication intercellulaire). Ils sont donc fondamentaux et tout dérèglement (mutations, drogues) perturbe de manière plus ou moins prononcée le bon fonctionnement de l’organisme. Synaptic Transmission Axonal Regrowth Les canaux ioniques constituent une cible de choix pour de nombreux médicaments ou agents toxiques, notamment les insecticides neurotoxiques qui perturbent le fonctionnement du système nerveux et musculaires. Synaptogenesis Survival/Apoptosis Contraction
3 familles d’insecticides neurotoxiques ciblent 4 familles de canaux ioniques différents
Notre Problématique Est ce que certains insecticides perturbent la fonction de motricité ou d’olfaction? Notre Projet Identifier les canaux ioniques impliqués dans la fonction d’olfaction et de motricité Identifier précisément les cibles moléculaires des pesticides Déterminer leur toxicité potentielle même à faibles doses Déterminer si olfaction et motricité sont perturbées par les insecticides Notre approche Electrophysiologie: 1. Identifier les cibles moléculaires en système hétérologue de l’ovocyte de Xenope 2. Déterminer les acteurs de l’excitabilité dans les neurones et les cellules musculaires clefs Physiologie: Etudier la perturbation des fonctions motrices et d’olfaction: 1. Par utilisation d’outil moléculaires 2. Par les insecticides
Principe de l’expression dans un système hétérologue: Cas ovocyte de Xenope ?
Canaux calciques: cibles des pyréthrinoïdes a 2 mibefradil a 1 -200 n. A d b 1 sous-unité a associée à des sousunités régulatrices b et a 2 d forme un canal activé par le voltage Rel. current 1. 0 IC 50= 3. 5µM 0. 5 0. 0 -9 -8 -7 -6 -5 -4 log([mibefradil])
Récepteur GABA-A: cible des phénylpyrazoles (ex. Régent) et PCCAs GABA RDL Un homo (RDL) ou hétéropentamére (RDL+GRD/LCCH 3) forme un canal activé par le GABA Current (%) Fipronil (Régent) 1. 0 0. 5 0. 0 -10 -9 -8 -7 -6 -5 Log([ Fipro ])
Caractérisations des canaux ioniques exprimes dans les neurones clefs de l’olfaction Un amplificateur connecté à la cellule par le biais d’une microélectrode permet l’enregistrement des courants électriques générés par le passage des ions Interface Vcom Im Amplificateur Ordinateur et programme d’acquisition Pipette Ca++ cellule Ca++
Utilisation hebdomadaire du couvain
Pourquoi une ruche connecté avec l’état du couvain en temps réel?
Extrêmement évolutif: FAIRE UNE MESURE/Jour Reine: ponte 2000 œufs/jour 21 jours de développement en 3 phases, et 2 périodes Qqs Jours
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