Thèse Artemia Salina Comme Bioindicateur Intégré de la Contamination Environnementale Évaluation Comparative des Effets de Contaminants d'Intérêt Émergent sur les Réponses Morphologiques Comportem H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Nîmes Université École doctorale : Risques et Société Laboratoire de recherche : CHROME - Détection, Evaluation, Gestion des Risques CHROniques et éMErgents Direction de la thèse : Patrizia GIANNONI ORCID 0000000325367688 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-30T23:59:59 La contamination des écosystèmes aquatiques méditerranéens par des substances chimiques d'origine anthropique représente un défi majeur pour la santé environnementale. Parmi les contaminants d'intérêt émergent figurent les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) issus de la combustion et des activités portuaires, les perturbateurs endocriniens tels que le bisphénol A (BPA), ainsi que les cyanotoxines telles que la -méthylamino-L-alanine (BMAA). Leurs effets sur les organismes aquatiques restent insuffisamment caractérisés, notamment à des concentrations environnementales réalistes et en conditions d'exposition combinée.
Ce projet doctoral propose de valider et d'approfondir l'utilisation d'Artemia salina comme modèle bioindicateur intégré pour l'évaluation comparative de la toxicité de ces trois classes de contaminants. Artemia salina présente de nombreux atouts pour ce rôle : organisme euryhalin facilement cultivable, cycle de vie court, sensibilité avérée aux contaminants chimiques, et réponses mesurables à plusieurs niveaux biologiques (mortalité, comportement, morphologie, expression génique et microbiome intestinal). Bien qu'elle soit déjà utilisée en écotoxicologie standardisée, son potentiel comme outil d'évaluation multi-contaminants et multi-niveaux reste à ce jour largement sous-exploité.
Le projet s'articulera autour de trois axes complémentaires. Le premier axe consistera en des expositions contrôlées d'Artemia à des concentrations environnementales de BMAA, HAP et BPA, individuellement et en mélanges binaires, afin d'évaluer les effets sur la survie, le développement et le comportement locomoteur. Le deuxième axe portera sur l'analyse des réponses moléculaires ciblées par qPCR (gènes impliqués dans le stress oxydatif, l'inflammation, la perturbation endocrinienne et les interactions hôte-microbiote). Le troisième axe explorera les modifications du microbiome intestinal d'Artemia induites par ces expositions, afin d'identifier des signatures microbiennes associées à chaque type de contamination.
Ce projet interdisciplinaire, à l'interface entre écotoxicologie, biologie intégrative et microbiologie, permettra de proposer un protocole de bioindication robuste et transférable, utilisable dans des programmes de surveillance environnementale du bassin méditerranéen. Les résultats contribueront à une meilleure compréhension des risques liés à ces contaminants pour les écosystèmes aquatiques et, in fine, pour la santé humaine via les chaînes trophiques. La mer Méditerranée, en raison de sa semi-fermeture géographique, de la densité de son littoral urbanisé et de l'intensité du trafic maritime, est particulièrement vulnérable à l'accumulation de contaminants chimiques d'origine anthropique. Parmi ceux-ci, les cyanotoxines, les HAP issus des activités de combustion et des rejets portuaires, ainsi que les perturbateurs endocriniens tels que le BPA, sont régulièrement détectés dans les eaux côtières et les sédiments méditerranéens à des concentrations potentiellement toxiques.

Face à cette pression chimique multiple, le développement d'outils biologiques de surveillance rapides, sensibles et peu coûteux est une priorité pour les gestionnaires de l'environnement. Artemia salina, crustacé halophile dont l'utilisation en écotoxicologie standardisée est reconnue (tests de léthalité sur nauplii, ISO 14669), présente un potentiel considérable comme organisme sentinelle multi-niveaux. Des travaux récents menés au sein de l'UPR CHROME ont démontré sa sensibilité à des concentrations environnementales de BMAA et isomères (Lichtfouse et al., 2024). Ces résultats constituent une base solide pour étendre cette approche à d'autres classes de contaminants et pour intégrer de nouveaux niveaux de réponse, notamment l'analyse du microbiome intestinal, un compartiment encore très peu exploré chez ce modèle.Ce projet s'appuie sur l'expertise complémentaire des deux équipes impliquées en biologie intégrative (Nîmes Université, UPR CHROME) et en microbiologie environnementale et écologie microbienne (Università di Palermo, DISTEM), offrant un cadre méthodologique solide et interdisciplinaire.
: L'objectif principal de ce projet est de valider Artemia salina comme bioindicateur intégré et polyvalent pour l'évaluation de la toxicité de contaminants d'intérêt émergent présents dans les écosystèmes aquatiques méditerranéens.

Les objectifs spécifiques sont les suivants :
1. Évaluer les effets de trois classes de contaminants : la cyanotoxine BMAA, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et le bisphénol A (BPA) sur la survie, le développement et le comportement locomoteur d'Artemia salina, à des concentrations environnementales réalistes.
2. Caractériser les réponses moléculaires ciblées (qPCR) associées aux mécanismes de toxicité propres à chaque contaminant : stress oxydatif, inflammation, perturbation endocrinienne et dysrégulation des interactions hôte-microbiote.
3. Analyser les modifications du microbiome intestinal d'Artemia induites par ces expositions et identifier des signatures microbiennes spécifiques à chaque type de contamination.
4. Tester les effets d'expositions combinées (mélanges binaires) afin d'explorer d'éventuels effets additifs ou synergiques.
5. Proposer un protocole de bioindication standardisé, applicable à des programmes de surveillance environnementale à l'échelle du bassin méditerranéen.
Méthode : Le projet sera structuré en quatre lots de travail complémentaires (WP).

WP1 - Expositions et tests de toxicité
Des nauplii et des adultes d'Artemia salina seront exposés à des concentrations environnementales de BMAA, de HAP et de BPA, individuellement et en mélanges binaires. Les paramètres évalués incluront la mortalité (test ISO 14669), le comportement de nage et les anomalies morphologiques. Des courbes dose-réponse seront établies pour chaque contaminant.
WP2 - Réponses moléculaires ciblées
L'expression de gènes rapporteurs sera quantifiée par RT-qPCR dans des organismes exposés. Les voies biologiques ciblées seront : le stress oxydatif (e.g. sod, cat, gpx), la réponse inflammatoire (e.g. il-1, tnf-), la perturbation endocrinienne (e.g. er, vtg) et les interactions hôte-microbiote (e.g. mucines, peptides antimicrobiens). Les résultats seront comparés entre contaminants afin d'identifier des profils d'expression spécifiques.
WP3 - Analyse du microbiome intestinal
Le microbiome intestinal d'Artemia exposée sera caractérisé par séquençage métataxonomique (amplicon 16S rRNA). Les modifications de composition et de diversité microbienne seront analysées en lien avec les types et concentrations de contaminants, afin d'identifier d'éventuelles signatures bioindicatrices microbiennes.

WP4 - Intégration et valorisation
Les données morphologiques, comportementales, moléculaires et microbiologiques seront croisées par des approches statistiques multivariées afin d'identifier les combinaisons de biomarqueurs les plus discriminantes. Un protocole de bioindication standardisé sera proposé et discuté en lien avec les besoins opérationnels des programmes de surveillance environnementale méditerranéens.

Le candidat ou la candidate devra être titulaire d'un master (ou équivalent) en biologie, écotoxicologie, microbiologie ou dans un domaine connexe. Une expérience pratique en biologie moléculaire (qPCR, extraction d'ARN/ADN) et/ou en expérimentation avec des modèles aquatiques sera appréciée. Des connaissances en écotoxicologie aquatique et un intérêt marqué pour les approches interdisciplinaires sont souhaitées. Une bonne capacité rédactionnelle et de communication scientifique est attendue. Le projet impliquant une cotutelle franco-italienne, une ouverture à la mobilité internationale est indispensable.