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Phytorisk

Effet des changements environnementaux sur les efflorescences d’algues toxiques

Pseudo-nitzschia

Qui est Pseudo-nitzschia ?

Pseudo-nitzschia (colonie) Zoom fenetre Pseudo-nitzschia (colonie)

Pseudo-nitzschia appartient à la classe des diatomées (ou Bacillariophyceae).

Comme toutes les diatomées, Pseudo-nitzschia possède un squelette externe siliceux appelé frustule, formé de deux parties qui s’emboitent. La forme et l’ornementation du frustule permet en partie de distinguer les différentes espèces de Pseudo-nitzschia. Le groupe des Pseudo-nitzschia est représenté par des cellules de formes allongées. Comme beaucoup de diatomées, les cellules de Pseudo-nitzschia peuvent s’associer les unes aux autres par leurs extrémités et former des chaînes.

Leur taille et leur largeur sont variables d'une espèce à l'autre, variant entre 50 et 180 μm de long pour une largeur entre 1,5 et 3,4 μm.

Un genre composé de plusieurs espèces difficilement identifiables

À ce jour, le genre Pseudo-nitzschia ne comprend pas moins d’une trentaine d'espèces, difficilement identifiables au microscope. Pendant longtemps, la reconnaissance s’est limitée à deux grands groupes : un groupe de fines (appelé aussi complexe delicatissima) dont la largeur valvaire est inférieure à 3 μm et un groupe de larges (appelé aussi complexe seriata), comprenant celles ayant une largeur valvaire supérieure à 3 μm.

Pour distinguer les différentes espèces au sein des groupes, il faut une analyse plus poussée au microscope optique. Parfois, il est nécessaire d’observer au microscope électronique la forme et l’ultrastructure du frustule (nombre d’interstries et de pores,…). Ces observations demandent un temps d'analyse important et des compétences en taxinomie du phytoplancton.

Des approches alternatives d'identification moléculaire des Pseudo-nitzschia, sont aujourd’hui utilisées. Elles sont coûteuses et restent encore au stade de la recherche, et non de la surveillance.

Des microalgues qui prolifèrent

Des proliférations de Pseudo-nitzschia sont observées très régulièrement, en particulier au printemps, sur tout le littoral. Les concentrations sont le plus souvent importantes : plusieurs centaines de milliers voire plus d'un million de cellules par litre.

Les caractéristiques physiologiques qui déterminent la croissance optimale sont différentes pour chaque espèce, ceci implique que les espèces de Pseudo-nitzschia ont des preferendums physiques (température, turbulence, lumière,…) et chimiques (azote, phosphore, silice,…) très différents en fonction des espèces. Comme les paramètres physico-chimiques de l’eau de mer peuvent changer très rapidement, les blooms d’espèces peuvent être eux aussi variables en intensité (concentration de cellules) et biodiversité (espèce/s responsable/s de l’efflorescence)

Le phytoplancton toxique - Pseudo-nitzschia - 2014-2006 Zoom fenetre Évolution des concentrations maximales annuelles de phytoplancton toxique Pseudo-nitzschia sur le bassin Loire-Bretagne entre 2006 et 2014
Le phytoplancton toxique sur le littoral français
Le phytoplancton toxique sur le littoral français / Résultats du réseau d'observation REPHY pour la période 2003-2016 / Catherine Belin, Alain Le Magueresse / Ifremer, novembre 2017 - Document Html, 779 Ko

Des microalgues toxiques

Certaines espèces de Pseudo-nitzschia produisent des toxines amnésiantes qui peuvent être mortelles. Il s’agit principalement de l'acide domoïque. Les coquillages qui ont filtré ces Pseudo-nitzschia toxiques peuvent devenir toxiques pour le consommateur. Les poissons, les mammifères marins et les oiseaux de mer peuvent aussi être contaminés.
L’effet de l’intoxication chez l’homme est caractérisé par des troubles gastro-intestinaux (vomissements, diarrhée, crampes abdominales) suivis de symptômes neurologiques permanents (amnésie, coma…).

Dans le cerveau, l'acide domoïque endommage certains neurones. Il bloque en position ouverte les canaux d’entrée d’ions sodium ce qui entraine une augmentation des contractions musculaires et un dysfonctionnement des cellules ou leur mort.
L'acide domoïque est thermostable (la cuisson des coquillages ne diminue pas leur toxicité) et soluble dans les solutions aqueuses.

La toxine ASP - 2014-2006 Zoom fenetre Évolution des dépassements annuels des seuils sanitaires officiels pour la toxine ASP sur le bassin Loire-Bretagne entre 2006 et 2014
Les phycotoxines sur le littoral français
Les phycotoxines sur le littoral français / Résultats du réseau de surveillance REPHY pour la période 2003-2016 / Catherine Belin, Alain Le Magueresse / Ifremer, novembre 2017 - Document Html, 554 Ko

Les toxines de microalgues marines / Claire Marcaillout-Le Baut / Laboratoire : Laboratoire Environnement Ressources Morbihan - Pays de la Loire (La Trinité, Nantes) / Ifremer, décembre 2006 - Document pdf, 264 ko

Quelles sont les Pseudo-nitzschia toxiques en France ?

Les espèces considérées comme toxiques sur les côtes françaises, sont essentiellement : P. pseudodelicatissima, P. multiseries, P. australis, P. calliantha, P. fraudulenta, P. pungens. P. australis étant la plus toxique.

La production d’acide domoïque est variable selon les espèces mais aussi selon les conditions environnementales. L’azote est nécessaire pour la production de l’acide domoïque, à la différence de la silice et du phosphore. La production d’acide domoïque est liée à l’apparition de stress (nutritif ou autre), elle augmente quand la croissance ralentit en général.

Si la présence de toxines amnésiantes est toujours associée à la présence de Pseudo-nitzschia, au moins dans les zones où les 2 mesures sont disponibles, le contraire n'est pas toujours vrai : de nombreuses régions ne sont pas sujettes à des épisodes de toxicité, alors que Pseudo-nitzschia prolifère sur tout le littoral. Ceci peut s’expliquer par la composition de la population de Pseudo-nitzschia, pouvant comporter une proportion plus ou moins importante d’espèces produisant réellement des toxines ASP, le reste de la population étant composée d’espèces non toxiques.

Le problème des coquilles Saint-Jacques : une histoire de décontamination très longue. En effet, si la plupart des coquillages se décontaminent assez rapidement, la coquille Saint-Jacques, Pecten maximus peut rester contaminée plusieurs mois à plusieurs années. L’acide domoïque se concentre alors majoritairement dans la glande digestive puis dans les gonades et enfin dans le muscle adducteur. On ne connait pas encore les raisons d’une telle différence entre les coquilles Saint-Jacques et les autres coquillages.

Le cycle de vie des Pseudo-nitzschia

Lorsque Pseudo-nitzschia se multiplie, elle le fait comme la plupart des microalgues marines par division cellulaire (reproduction asexuée). Pour les diatomées, les deux nouvelles cellules créées se font à l’intérieur du frustule de la cellule mère, elles sont donc plus petites. Plus cette division se répète et plus les cellules deviennent petites. Pour retrouver la taille du début, les diatomées procèdent alors à la reproduction sexuée. Elles produisent des gamètes qui fusionnent et créent une nouvelle cellule qui grossit jusqu’à atteindre la bonne taille puis forme alors la coquille (frustule).

Pseudo-nitzschia en culture

Les cultures sont délicates. Cela est dû à la diminution des frustules lors de la reproduction asexuée.

Pour en savoir plus

Husson B., Hernandez Farinas T., Le Gendre R., Schapira M., Chapelle A. (2016). Two decades of Pseudo-nitzschia spp. blooms and king scallop (Pecten maximus) contamination by domoic acid along the French Atlantic and English Channel coasts: Seasonal dynamics, spatial heterogeneity and interannual variability. Harmful Algae, 51, 26-39.
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Riou P., Garnier J., Billen G., Ramarson A., Thery S., Passy P., Berger H., Ménesguen A., Cugier P., Schapira M., Le Gendre R., Fauchot J., Claquin P., Vergne A., Mathieu Y., Belliot E., Bruchon F., Pedron S. (2015). Flam : efflorescences microalgales en Manche – rôle des bassins versants dans le développement du phytoplancton toxique. Programme Liteau IV.

Belin C., Chapelle A., Delmas D., Nezan E., Siano R. (2013). DYNAPSE - DYNamiques des efflorescences et de la toxicité des espèces phytoplanctoniques nuisibles du genre PSEudo nitzschia en région Loire Bretagne. Rapport du projet Dynapse.
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P. Lassus, P. Hess, N. Chomérat et E. Nézan.(2016). Toxic and harmful microalgae of the World Ocean/ Microalgues toxiques et nuisibles de l'océan mondial. ISSHA sous presse.

Nezan E., Chomerat N., Bilien G., Boulben S., Duval A., Ryckaert M. (2010). Pseudo-nitzschia australis on French Atlantic coast - an unusual toxic bloom. Harmful Algae News, (41), 1-2.
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Nezan E., Antoine E., Fiant L., Billard C. (2006). Identification of Pseudo-nitzschia australis and P. multiseries in the Bay of Seine. Was there a relation to presence of domoic acid in king scallops in autumn 2004. Harmful algae news, (31), 1-3.
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Synoptique toxines - ASP Zoom page

Toxines amnésiantes (ASP)

Galerie de photos : Pseudo-nitzschia - 01 Zoom page

Galerie de photos : Pseudo-nitzschia

 

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