Soutenance de thèse de Noëmie GUIRANDY

Les rejets radioactifs des accidents nucléaires tels Tchernobyl et Fukushima induisent une exposition chronique des individus dans l’environnement. Les populations sont alors exposées sur plusieurs générations, pouvant entraîner des effets délétères sur les organismes. Dans le cadre de l’évaluation du risque écologique (ERE), les études sur les effets multi- et transgénérationnels présentent un intérêt croissant. Cependant, les études multigénérationnelles après exposition aux rayonnements ionisants (RI) sont rares. Pourtant, des récentes études sur les invertébrés montrent un impact des RI sur plusieurs générations. Dans ce contexte, ce projet de thèse concerne l’évaluation des effets reprotoxiques et leur transmission après irradiation gamma chez un vertébré aquatique, Danio rerio, couramment utilisé en écotoxicologie. Une étude, en laboratoire à différentes organisations du vivant a été privilégiée. Pour cela, des poissons adultes F0 ont été irradiés à différents débits de dose (0.05, 0.5, 5 et 50 mGy.h-1) avant reproduction. La descendance (F1) est ensuite placée soit en situation d’irradiation continue soit en condition contrôle (recovery) jusqu’à la génération suivante (F2). La comparaison des effets obtenus après irradiation continue ou en condition recovery permet d’estimer une transmission d’effets en évaluer l’implication de l’irradiation parentale. Premièrement, ce travail a permis d’observer une mortalité précoce, des malformations chez les embryons F1 et la masculinisation de la génération F1. Deuxièmement, une analyse transcriptomique révèle que de nombreux transcrits maternels, nécessaires au développement embryonnaire sont altérés. De plus, la contribution des mécanismes épigénétiques dans la transmission d’informations entre générations après irradiation a été évaluée. La modulation de la méthylation des promoteurs de gènes clés du déterminisme sexuel chez les parents F0 pourrait expliquer la masculinisation de la génération F1. Ce travail met en évidence l’implication des parents dans les effets observés chez la descendance. Ce projet a permis d’évaluer les effets des RI à différentes échelles biologiques chez un vertébré aquatique et de fournir de nouvelles connaissances pour l’ERE, notamment le type de relation dose-réponse révélé par les différentes expositions. Finalement, ces résultats permettent de proposer un modèle d’AOP pour les effets reprotoxiques et transmissibles après irradiation gamma.

Radioactive releases from nuclear accidents such as Chernobyl and Fukushima lead to individuals’ chronic exposure in the environment. Populations are then exposed over generations, which could induce deleterious effects on organisms. In the context of ecological risk assessment (ERA), studies on multi- and transgenerational effects are of great interest. However, multigenerational studies after exposure to ionizing radiation (IR) are rare. Recent studies on invertebrates show an impact of IR over generations. In this context, this thesis concerns the assessment of reprotoxic effects and their transmission after gamma irradiation in an aquatic vertebrate, Danio rerio, commonly used in ecotoxicology. A study in laboratory conditions at different organizations of living organisms is privileged. For this, F0 adult fish were irradiated at different dose rates (0.05, 0.5, 5 and 50 mGy.h-1) before reproduction. The offspring (F1) is then placed either in a continuous irradiation or in a control condition (recovery) until the next generation (F2). Effects comparison obtained after continuous irradiation or in recovery condition allows to estimate effects transmission by assessing genitor irradiation involvement. First, early mortality, malformations in F1 embryos and masculinization of the F1 generation are observed. Secondly, a transcriptomic analysis reveals that many maternal transcripts necessary for embryonic development are altered. Moreover, epigenetic mechanism contribution in information transmission between generations after irradiation is assessed. Methylation modulation of key sex-determining genes promotors in F0 genitors could explain offspring masculinization. This work highlights genitor involvement in offspring effects. This project allows to assess IRs effects at different biological scales in an aquatic vertebrate and to provide new knowledge for ERA, in particular the dose-response relationship type revealed by the different exposures. Finally, these results permits to propose an AOP model for reprotoxic and transmissible effects after gamma irradiation.