DS0102 - Les risques sanitaires face aux changements environnementaux

Interactions between pathogens and pesticide mixtures in the honey bee – MIXTRESS

Effet cocktail des mélanges de pesticides associés à des agents pathogènes chez l’abeille

Les abeilles sont exposées à des mélanges de pesticides à la fois lors des traitements de plantes mais aussi par leur nourriture qui est contaminée avec de nombreuses substances. Il a été montré que les pesticides pouvaient agir en synergie avec les agents pathogènes lorsqu’ils étaient utilisés seuls. Dans ce programme, il est proposé d’étudier non seulement les effets des mélanges de pesticides mais aussi les effets de ces mélanges lorsqu’ils sont associés à des agents pathogènes chez l’abeille

Evaluer les effets cocktail associant des mélanges de pesticides et des pathogènes chez l’abeille

Les stresseurs chimiques tels que pesticides peuvent induire des effets délétères lorsqu’ils sont seuls et des synergies lorsqu’ils sont associés. Chez l’abeille, les pesticides peuvent aussi conduire à des interactions toxico-pathologiques synergiques lorsqu’ils sont associés à des stresseurs biologiques tels que les agents pathogènes comme Nosema ceranae. Ces interactions peuvent se produire sous la forme de synergie, lorsque les stresseurs chimiques et biologiques sont associés en même temps, et sous la forme de sensibilisation des abeilles à un stresseur par un autre stresseur lorsque les abeilles sont exposées aux stresseurs consécutivement au cours du temps.<br />Le projet MIXTRESS propose d’étudier, chez l’abeille, les interactions synergiques entre des mélanges homologués de pesticides, ou se retrouvant dans l’alimentation, et l’agent pathogène Nosema ceranae. Il vise aussi à voir comment les effets des co-expositions pesticides/pathogène sont modulés. Les modes d’action des interactions toxico-pathologiques synergiques sont étudiées afin de voir s’il existe un mécanisme commun conduisant à des synergies entre les pesticides et les agents pathogènes ou s’il existe des mécanismes spécifiques à chaque pesticide ou à chaque famille de pesticides. Les résultats obtenus contribueront à une meilleure connaissance des mécanismes impliqués dans le déclin des populations d’abeilles

La démarche expérimentale consiste à considérer, dans un premier temps, les mélanges homologués de pesticides et à déterminer des associations pertinentes (substances et concentrations) de pesticides dans les matrices alimentaires de l’abeille (miel et pollen).
Les effets des mélanges de pesticides chez des abeilles saines ou infectées par le pathogène Nosema ceranae sont étudiés en conditions de laboratoire et en conditions semi-contrôlées de terrain. Les effets portent sur la survie des abeilles, la consommation de nourriture, le comportement et les altérations physiologiques et anatomiques.
Pour comprendre les modes d’action des interactions pesticides-Nosema conduisant à des impacts délétères pour les abeilles, des approches incluant la biochimie, la biologie cellulaire et moléculaire et la transcriptomiques sont mises en œuvre.

Les premiers résultats montrent que les associations de pesticides homologuées induisent des effets à bas bruits. Ils modifient la physiologie des individus sans mortalité systématiquement associée. Ces modifications physiologiques affectent aussi des systèmes de défense de l’abeille et fragilisent les individus vis-à-vis d’autres stresseurs chimiques ou biologiques tels que le pathogène Nosema ceranae.
Chez abeilles d’hiver, l’exposition chronique à un insecticide, un fongicide ou un herbicide, seuls ou associés en mélanges binaires (I+F, I+H, F+H) ou en mélanges ternaires (I+F+H) induit de d’importantes mortalités avec les mélanges. La toxicité est beaucoup plus marquée avec les mélanges ternaires. Cette toxicité est associée à un fort stress oxydant. De manière similaire, l'intoxication d'abeilles, parasitées ou non par N. ceranae, par pulvérisation de formulations commerciales homologuées contenant un ou deux insecticides a induit une forte mortalité, bien qu'un effet faible ait été observé sur les activités anti-oxydantes.
Les pesticides administrés par ingestion à des doses sublétales modifient également le microbiote intestinal des abeilles. Ces modifications du microbiote pourraient être à l’origine de l’augmentation des maladies de l’abeille induites par des agents pathogènes opportunistes

Dans la réalité agronomique ou environnementale, les abeilles sont exposées à de multiples polluants et agents pathogènes. Parmi les polluants, les pesticides constituent des stresseurs chimiques particulièrement impactants pour l’abeille. Les pesticides et les agents pathogènes interagissent pour donner des effets synergiques. Aussi, la connaissance des effets synergiques entre les mélanges de pesticides et les agents pathogènes permettra de mieux comprendre le phénomène de déclin des abeilles et l’augmentation des maladies émergentes.

Trois publications sont en cours de préparation. La première montre que, même en absence d’effet létal, les mélanges homologués de pesticides altèrent l’équilibre physiologique des abeilles et les mécanismes de défense contre les agressions extérieures. La seconde montre qu’une exposition chronique a des mélanges contenant un insecticide, un fongicide et un herbicide induisent une très forte toxicité pour les abeilles associées à un stress oxydant très important. La troisième montre que les pesticides peuvent induire des modifications de la flore intestinale des abeilles. Ils induisent des effets communs sur l’abondance des groupes microbiens majeurs de l’intestin. Les modifications de la flore intestinale peuvent créer un déséquilibre qui permettrait aux agents pathogènes opportunistes de s’installer.

Pesticides may induce adverse effects alone and synergies when associated. In the honey bee, pesticides may also lead to synergistic toxico-pathological interactions when associated to pathogens such as Nosema ceranae. It is proposed to study, in the honey bee, the synergistic interactions between registered pesticide mixtures and N. ceranae and to see how the effects of pesticides/pathogen co-exposures are modulated. The modes of action of synergistic toxico-pathological interactions will be studied in order to see whether there is a common mechanism that leads to synergies between pesticides and pathogens or there are mechanisms that are specific to each pesticide or each pesticide family.

Project coordinator

Monsieur LUC BELZUNCES (INRA Laboratoire de Toxicologie Environnementale - UR 406 Abeilles & Environnement)

The author of this summary is the project coordinator, who is responsible for the content of this summary. The ANR declines any responsibility as for its contents.

Partner

LMGE Laboratoire Microorganismes : Génome et Environnement
INRA PACA INRA Laboratoire de Toxicologie Environnementale - UR 406 Abeilles & Environnement

Help of the ANR 445,000 euros
Beginning and duration of the scientific project: February 2016 - 48 Months

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