Les effets des pesticides sur les cellules du cerveau

Publié le : 14 février 2020

Mise à jour de la page le : 22/07/22

 

Porteur du projet : Etienne AUDINAT – Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF-Montpellier)

Titre du projet : Pesticides et développement cérébral : la piste inflammatoire

Le projet est soutenu par l’Association France Parkinson et l’expertise scientifique assurée par le Conseil Scientifique de la FRC.

Montant : 80 000 €

 

« Ce financement a permis de renforcer la collaboration entre les 3 équipes impliquées et de finaliser une partie du projet qui avait été débuté il y a plusieurs années. Il a aussi permis de promouvoir notre utilisation du modèle poisson zèbre pour l’étude de la neuroinflammation » – Etienne Audinat

 

 

Description du projet :

A ce jour, les risques d’une exposition prolongée de cocktails de pesticides sur le développement cérébral sont mal connus. Certains travaux de recherche ont précédemment démontré qu’une exposition à des doses toxiques de pesticides entraînerait une neuro-inflammation et des modifications neurologiques. Cependant, ces travaux ont été effectués avec des doses extrêmes de pesticides, ne reflétant pas la réalité.

Ainsi, l’objectif de l’équipe d’Etienne Audinat est de tester les effets des pesticides à des doses correspondant à celles réellement trouvées dans la nourriture et à leurs effets lorsqu’ils sont présents sous forme de cocktail (cocktails de pesticides utilisés dans l’agriculture). Cette équipe étudiera les effets sur le développement cérébral et s’intéressera particulièrement à l’impact de ces pesticides sur les cellules responsables de l’inflammation (tels que la microglie et les astrocytes). En utilisant plusieurs approches, cette équipe déterminera quelles sont les concentrations de contaminants environnementaux pouvant entrainer des perturbations lors du développement cérébral. Pour cela, l’utilisation du modèle poisson zèbre permettra de cribler rapidement les pesticides à des concentrations pertinentes et d’en déterminer l’impact sur les cellules impliquées dans la neuro-inflammation. En parallèle, des travaux sur modèles murins permettront d’évaluer les conséquences d’une exposition aux pesticides durant la gestation et la lactation en étudiant en particulier la réactivité des cellules gliales. Ces cellules sont les principaux acteurs de l’inflammation cérébrale et l’inflammation périnatale est un facteur de risque pour la survenue de maladies neurologiques et psychiatriques liées aux troubles du développement, comme la schizophrénie, les troubles du spectre autistique et l’épilepsie. Enfin, l’exposition aux pesticides augmente le risque de développer la maladie de Parkinson.

Ce projet permettra à la fois de connaitre les réels effets des pesticides présents dans l’alimentation sur le développement du cerveau, mais aussi les effets sur les cellules gliales qui peuvent être impliquées dans de nombreuses maladies du cerveau. Les résultats de cette recherche représentent un grand enjeu de santé publique.

 

Les équipes impliquées :

Ce projet repose sur une étroite collaboration entre trois équipes. L’équipe Audinat/Marchi est spécialisée dans l’étude des composantes gliale et vasculaire dans le développement du cerveau et la progression de différentes pathologies cérébrales. L’équipe de Chris Jopling, à l’IGF également, s’intéresse au développement et la régénération cardiaque. Cette équipe a mis en place la plateforme « poisson zèbre » dont l’utilisation a été fondamentale pour l’avancée du projet. La 3ème équipe, Guillou/Payrastre, fait partie du laboratoire INRAE « Toxalim » à Toulouse et est spécialisée dans la toxicologie alimentaire.

 

Les premiers résultats :

Les chercheurs ont examiné les conséquences d’une exposition périnatale chez la souris et le poisson zèbre d’un cocktail de pesticides trouvés sur les produits de l’agriculture en France.

Leurs premiers résultats montrent des modifications comportementales de type anxiété et une modification des rythmes électriques du cortex chez les souris mâles adultes âgées ayant été exposées à ce cocktail pendant leur développement. Chez la larve de poisson zèbre, le cocktail de pesticides induit des modifications du comportement moteur et l’analyse des différents composants du cocktail pointe le chlorpyriphos comme étant le pesticide le plus perturbant. Ces modifications fonctionnelles ne s’accompagnaient pas de malformations cérébrales majeures. Des modifications inflammatoires ont également été observées avec une certaine réactivité des cellules gliales en réponse à une exposition périnatale au cocktail de pesticides.

L’ensemble de ces résultats indique qu’une exposition périnatale à un cocktail de pesticides à des concentrations rencontrées sur les produits de l’agriculture provoque des modifications neurophysiologiques, comportementales et inflammatoires dans deux modèles animaux.

 

Les publications :

Deux articles ont été publiés en 2021 suite à ces travaux de recherche :

• Varying modalities of perinatal exposure to a pesticide cocktail elicit neurological adaptations in mice and zebrafisch. Forner-Piquer et al., Environmental Pollution, (2021).
• Differential impact of dose-range glyphosate on locomotor behavior, neuronal activity, glio-cerebrovascular structures, and transcript regulations in zebrafish larvae. Forner-Piquer et al., Chemosphere, (2021).