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Exposure of aquatic ecosystems to antifungal azoles : assessment of occurence and fate in sediment, water and aquatic organisms

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Recherches sur le risque que posent les antifongiques azolés pour les écosystèmes aquatiques

Une initiative financée par l’UE a réalisé une étude approfondie de l’exposition des écosystèmes aquatiques aux antifongiques azolés. Cette nouvelle famille de polluants est particulièrement préoccupante compte tenu de ses effets de perturbation endocrinienne, qui présentent un risque potentiel pour l’environnement.

Changement climatique et Environnement
Alimentation et Ressources naturelles

Les azolés sont communément utilisés en tant que fongicides agricoles ou produits pharmaceutiques pour le traitement des mycoses, des infections parasitaires et du cancer chez l’homme. Développés à l’origine pour inhiber les enzymes CYP51, responsables de la biosynthèse de l’ergostérol chez les champignons, ils perturbent également un large éventail d’autres cytochromes (CYP) impliqués dans le processus de la stéroïdogenèse, notamment le CYP19. Ils sont également responsables de la détoxification des xénobiotiques, comme le CYP1A chez les mammifères et les poissons. Ces agents antifongiques sont donc capables d’agir comme des perturbateurs endocriniens et de nuire à la survie, au développement, à la croissance, à la reproduction et au comportement des organismes non ciblés. Si un petit nombre de ces composés sont étudiés et détectés de manière systématique, une évaluation précise de l’exposition et des risques environnementaux associés à la plupart des azolés fait défaut. Le projet EXPOZOL visait à aider les scientifiques à mieux comprendre l’exposition des écosystèmes aquatiques aux antifongiques azolés, ainsi que la présence et la biotransformation de ces derniers dans les organismes aquatiques et leurs effets connexes, dans le but d’améliorer l’évaluation des risques environnementaux. Ces recherches ont été entreprises avec le soutien du programme Marie Skłodowska-Curie.

Confirmation de l’exposition des organismes aquatiques aux azolés

Les chercheurs ont eu recours à la technologie de pointe de spectrométrie de masse à haute résolution (Q-Exactive développée par ThermoFisher) pour effectuer une analyse rétrospective des azolés présents dans des échantillons numériques archivés et étudier leur biotransformation. «Cette technologie est de plus en plus utilisée dans le domaine de la chimie de l’environnement, car elle permet d’obtenir une vue d’ensemble de la complexité chimique de la contamination en étudiant les contaminants connus et inconnus, notamment les produits de biotransformation», explique Nicolas Creusot, titulaire de la bourse de recherche. Les résultats indiquaient que les antifongiques azolés sont largement répandus dans les écosystèmes terrestres et aquatiques en accord avec leur large éventail de propriétés physico-chimiques. «Nous avons montré que les biotes de différents niveaux trophiques sont exposés à ces substances chimiques», explique M. Creusot. «L’une des principales réalisations du projet EXPOZOL est de confirmer l’importance d’associer l’exposition et ses effets afin d’améliorer l’évaluation des risques chimiques.» En fait, les calculs du quotient de risque ont également fait apparaître la menace associée à l’exposition aux antifongiques azolés, surtout lorsque certains des cours d’eau (rivières/fleuves, ruisseaux) étudiés sont utilisés pour la production d’eau potable. Les scientifiques ont par ailleurs confirmé au moyen d’expériences toxicocinétiques et toxicodynamiques que les organismes aquatiques sont capables d’accumuler et de transformer les azolés, ce qui peut avoir des conséquences néfastes comme une réduction de la croissance, voire la mort.

L’importance d’une recherche plus poussée

Outre le cas spécifique des antifongiques azolés, la recherche a clairement démontré que l’analyse rétrospective des données acquises par spectrométrie de masse à haute résolution a permis d’améliorer les connaissances actuelles sur l’exposition et les risques connexes posés par des substances chimiques de plus en plus préoccupantes, et que cette technologie peut être utilisée efficacement à ces fins à l’avenir. «Nous sommes désormais capables d’améliorer nos connaissances sur la dynamique spatiale et temporelle de milliers de substances chimiques qui n’ont pas initialement fait l’objet de recherches», souligne M. Creusot. EXPOZOL a montré que les écosystèmes aquatiques et l’homme (à travers la consommation d’eau potable) sont exposés au risque de contamination par les antifongiques azolés. «Cette découverte devrait tirer la sonnette d’alarme, car elle apporte la preuve que la présence et les effets de ces substances chimiques doivent être étudiés de manière plus approfondie, afin de limiter leur impact sur les écosystèmes aquatiques et au-delà», conclut M. Creusot.

Mots‑clés

EXPOZOL, antifongiques azolés, écosystèmes aquatiques, biotransformation, perturbateurs endocriniens, spectrométrie de masse à haute résolution

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