Manon TERNOIS – Soutenance de thèse

Soutenance en français

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Equipes : IVEP (CRCA-CBI) & NNCED (CIRIMAT)

Encadrement : Audrey Dussutour (CRCA-CBI) & Emmanuel Flahaut (CIRIMAT)

Jury :

• Mme Anna Bencsik, ANSES site de lyon, Rapporteure
• Mme Catherine Santaella, CNRS Institut de Biosciences et Biotechnologies d’Aix-Marseille Université, Rapporteure
• Mme Mélanie Auffan, CNRS CEREGE, Examinatrice
• Mme Noélie Davezac, CNRS CRCA-CBI, Examinatrice
• Mme Audrey Dussutour, CNRS CRCA-CBI, Directrice de thèse
• Emmanuel Flahaut, CNRS CIRIMAT, Co-directeur de thèse

Résumé :

Les nanotubes de carbone (NTC) sont des nanomatériaux carbonés dont le développement industriel a atteint un stade de maturité qui permet leur utilisation dans de nombreuses applications de la vie courante (matériaux composites, revêtements, stockage d’énergie, biomédical, etc.). Ils sont une source de préoccupation pour la santé humaine et environnementale car ils peuvent être disséminés dans l’environnement à chacune des étapes de leur cycle de vie (production, utilisation et fin de vie de produits finis). Même si les études consacrées à leur impact potentiel sur la santé et l’environnement ont débuté il y a une quinzaine d’années, de nombreuses questions restent en suspens.

L’objectif de cette thèse, est d’évaluer les effets des NTC (nous avons travaillé ici avec des NTC à double-paroi (DWCNT) en tant que représentants de l’ensemble des différents types de NTC) sur un modèle cellulaire émergent, à l’interface de la toxicologie environnementale et de la toxicologie cellulaire : le myxomycète Physarum polycephalum. D’une part, P. polycephalum vit principalement dans la litière du sol, un milieu réceptacle et concentrateur de pollution, où il occupe une place essentielle dans l’écosystème en participant activement au recyclage de la matière organique. D’autre part, la simplicité d’organisation de P. polycephalum (unicellulaire eucaryote) nous a permis d’évaluer l’internalisation et la bioaccumulation des NTC au sein de la cellule. Finalement, la complexité comportementale (résolution de problèmes et adaptation de leur comportement face aux hétérogénéités de l’environnement) de P. polycephalum nous a permis de mesurer les effets des NTC sur différentes variables comportementales telles que la vitesse de déplacement et la prise de décision. Dans un premier temps, nous avons mis en évidence une internalisation des NTC dans la cellule, une absence de bioaccumulation, et une élimination rapide. Nous avons ensuite démontré que les NTC induisent des effets variables sur le comportement de P. polycephalum (vitesse ralentie ou accélérée, prise de décision optimale ou non-optimale), qui diffèrent selon la souche utilisée, la durée d’exposition, la concentration d’exposition, et le substrat utilisé. En combinant l’exposition aux NTC à d’autres facteurs de stress (composé aversif, vieillissement, température), nous avons observé une réponse comportementale qui demeure extrêmement variable.

Ces travaux révèlent que les NTC ont des effets modérés et difficilement quantifiables sur la réponse comportementale de P. polycephalum. Par la suite, il sera intéressant d’examiner les effets NTC sur la réponse physiologique et moléculaire de cet organisme.

© Photo : Romain Hacquet – @aker.romain