Effet du thymol sur l’expression des gènes marqueurs de l’immunité et sur l’expression de la vitellogénine,

Dans cette étude, les effets sublétaux du thymol sur le développement larvaire ont été étudiés via l’expression de gènes marqueurs de l’immunité et du développement de l’abeille. Les marqueurs de l’immunité ont été choisis parmi les gènes de l’immunité humorale (peptide antimicrobien), cellulaire (phagocytose) et sociale. Il s’agit des gènes de l’abaecine, du lysozyme, de la protéase à sérine 14, de la serpine 5 et de la phénol oxydase. Le marqueur du développement qui a été choisi, est le gène de la vitellogénine, une protéine pléiotropique impliquée dans la croissance, la fécondité et le temps de vie des abeilles. Les variations de taux de transcription des gènes étudiés ont été mesurées en fonction du temps et des traitements appliqués, puis un modèle linéaire a été ajusté afin de déterminer l’effet du thymol sur l’expression génique. Pour les données relatives à l’expression de l’abaecine, du Lysozyme et de la phénol oxydase, la linéarisation n’a cependant pas été possible quelles que soient les méthodes de transformation des données appliquées. L’analyse a alors été réalisée stade par stade à l’aide du test non paramétrique de Kruskal-Wallis et les résultats ont été interprétés avec précaution.

Les résultats montrent que ni la présence de vapeurs de thymol dans le caisson (témoin CCT), ni le solvant, ni le diméthoate n’induisent de variation significative du niveau de l’expression des gènes ciblés.

III.3.1

Expressions géniques non linéarisables

L’analyse statistique des données obtenues concernant l’effet du thymol sur l’expression de l’abaecine, du lysozyme et de la phénol oxydase, dépeint un système complexe faisant intervenir des relations non linéaires. Ce type de relation est très difficile à interpréter et peut autant résulter d’une variation d’un paramètre non mesuré que d’une caractéristique propre du composé testé. C’est pourquoi l’exploitation de l’ensemble des résultats concernant l’expression de ces trois gènes en fonction des différentes concentrations en thymol présentes dans la nourriture larvaire se limitera à une étude descriptive des différences observées entre les individus pris au même stade.

I.1.1.1 Effet du thymol sur l’expression de l’abaecine

La cinétique d’expression de l’abaecine établie chez les individus non exposés au thymol montre que l’expression est inférieure à la limite théorique de quantification un jour après le greffage (Figure 39). Elle augmente ensuite très significativement (p-value < 0,001) pour atteindre son maximum à la fin du stade larvaire (6 jours). Elle diminue ensuite progressivement de telle façon qu’aucune variation significative n’est observée entre la fin du stade larvaire et le stade prénymphe (8ème _{jour) (p-value = 0,17) ou entre le stade prénymphe et le stade nymphe aux yeux blancs (10}ème

ANALYSE des effets sublétaux du thymol sur le développement des larves d’abeilles

jour) (p-value = 0,08). Cette diminution est cependant significative lorsque le niveau d’expression de l’abaecine à la fin du stade larvaire est comparé à celui des nymphes aux yeux blancs (p-value < 0,01).

Figure 39 : Expression normalisée de l’abaecine au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire.

L’analyse comparative des niveaux d’expression de l’abaecine chez les individus témoins et ceux exposés au thymol montre que le thymol, présent dans la nourriture à une concentration de 1000 mg/kg, induit au stade prénymphe une augmentation significative du taux de transcription de l’abaecine (p-value < 0,05). (Figure 40).

Figure 40 : Diagramme de l’expression normalisée de l’abaecine au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire. Les niveaux d’expression significativement différents de ceux retrouvés dans le témoin au même stade sont indiqués par un astérisque. (*** P < 0,001 ; ** P < 0,01 ;* P < 0,05).

I.1.1.2 Effet du thymol sur l’expression du lysozyme

L’expression du lysozyme ne varie pas significativement entre le premier jour après le greffage et la fin du stade larvaire (6ème jour) (p-value = 0,065), de même qu’entre la fin du stade larvaire et celui de prénymphe (p-value = 0,09). En revanche, l’expression du lysozyme diminue significativement (de moitié) entre le début du stade larvaire et le stade de prénymphe (8ème jour) (p- value > 0,001) et reste stable jusqu’au stade nymphe aux yeux blancs (10ème jour) (p-value = 0,72)

ANALYSE des effets sublétaux du thymol sur le développement des larves d’abeilles

Figure 41 : Expression normalisée du lysozyme au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire.

L’expression du lysozyme à la fin du stade larvaire chez les individus soumis à une concentration en thymol de 1000 mg/kg de nourriture est significativement plus élevée que dans le témoin CCT (p-value < 0,05). De même, au stade prénymphe cette expression est plus importante chez les individus exposés à 100 mg de thymol/kg de nourriture que dans le témoin (p-value < 0,05). Au contraire, au stade nymphe aux yeux blancs, le taux de transcription du lysozyme est plus faible chez les individus soumis à une concentration de 1000 mg de thymol/kg de nourriture (p-value < 0,05) toujours comparativement au témoin (Figure 42).

Figure 42 : Diagramme de l’expression normalisée du lysozyme au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire. Les niveaux d’expression significativement différents de ceux retrouvés dans le témoin au même stade sont indiqués par un astérisque (*** P < 0,001 ; * P < 0,05).

I.1.1.3 Effet du thymol sur l’expression de la prophénol oxydase

La cinétique d’expression de la prophénol oxydase au cours du développement larvaire, établie chez les des individus non exposés au thymol, montre que cette expression est constante du 1er jour après le greffage jusqu’à la fin du stade larvaire (6ème jour) (p-value = 0,52). Elle diminue ensuite de moitié entre la fin du stade larvaire et le stade prénymphe (8ème jour) (p-value < 0,05) et une légère augmentation est observée au stade nymphe aux yeux blancs (10ème jour) (p-value = 0,05) (Figure 43).

ANALYSE des effets sublétaux du thymol sur le développement des larves d’abeilles

Figure 43 : Expression normalisée de la prophénol oxydase au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire.

A la fin du stade larvaire et au stade nymphe aux yeux blancs, l’expression de la prophénol oxydase chez les individus exposés à 1000 mg de thymol/kg d’aliment est significativement plus faible que chez les individus témoins CCT (p-value < 0,05). Mais ces résultats doivent être considérés avec beaucoup de précaution car à ce stade, le niveau d’expression de la prophénol oxydase se situe en dessous du seuil théorique de quantification (Figure 44).

Figure 44 : Diagramme de l’expression normalisée de la prophénol oxydase au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire. Les niveaux d’expression significativement différents de ceux retrouvés dans le témoin au même stade sont indiqués par un astérisque (*** P < 0,001 ; * P < 0,05).

III.3.2

Expressions géniques linéarisables

Les données concernant l’expression de la protéase à sérine 14 (SP14), de la serpine 5 et de la vitellogénine ont pu faire l’objet d’un ajustement à un modèle linéarisé. L’effet du thymol sur l’expression de ces gènes a pu être étudié à l’aide de tests paramétriques sur l’ensemble du jeu de données.

I.1.1.4 Effet du thymol sur l’expression de la protéase à sérine 14

La cinétique d’expression de SP14 au cours du développement larvaire établie chez les individus non exposés au thymol montre que cette expression ne varie pas de manière significative (p- value = 0,18) (Figure 45). De même, l’analyse statistique montre que le thymol n’a pas d’effet sur l’expression de SP14 quel que soit le stade de développement (p-value = 0,63) (Figure 46).

ANALYSE des effets sublétaux du thymol sur le développement des larves d’abeilles

Figure 45 : Expression normalisée de la protéase à sérine 14 au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire.

Figure 46 : Diagramme de l’expression normalisée de la protéase à sérine 14 au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire.

La cinétique de l’expression de la serpine 5 au cours du développement larvaire chez les individus non exposés au thymol montre que, comme pour SP14, cette expression ne varie pas de manière significative (p-value = 0,21) (figure 47). De même, l’analyse statistique montre que le thymol n’a pas d’effet sur l’expression de la serpine 5 quel que soit le stade de développement (p-value = 0,51) (Figure 48).

Figure 47 : Expression normalisée de la serpine 5 au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire.

ANALYSE des effets sublétaux du thymol sur le développement des larves d’abeilles

Figure 48 : Diagramme de l’expression normalisée de la serpine 5 au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire. Les niveaux d’expression significativement différents de ceux retrouvés dans le témoin au même stade sont indiqués par un astérisque. (*** P < 0,001 ; ** P < 0,01 ; * P < 0,05).

I.1.1.6 Effet du thymol sur l’expression de la vitellogénine

La cinétique d’expression de la vitellogénine établie chez les individus non intoxiqués montre que cette expression augmente significativement à partir du 1er jour après le greffage pour atteindre son maximum à la fin du stade larvaire (6ème jour) (p-value < 0,05). Son expression diminue ensuite pour atteindre un niveau significativement plus faible au stade prénymphe (8ème jour) (p-value < 0,001). Ce niveau est le plus bas enregistré au cours du développement, significativement plus faible qu’au 1er jour (p-value < 0,05). Cette expression reste constante entre le stade prénymphe et le stade nymphe aux yeux blancs (10ème jour) (p-value = 0,052) (Figure 49).

Figure 49 : Expression normalisée de la vitellogénine au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire.

L’analyse statistique montre que le thymol a un effet très significatif (p-value < 0,001) sur l’expression de la vitellogénine durant le développement. Alors que le pic d’expression de la vitellogénine est observé à la fin du stade larvaire chez les individus non exposés au thymol, ce maximum n’est atteint que 48 heures plus tard chez les individus exposés à 50, 500 ou 1000 mg de thymol/kg d’aliment. Ce décalage se traduit par des niveaux d’expression différents chez les individus témoins CCT et chez les individus exposés au thymol à ces deux stades de développement. Ainsi, l’expression de la vitellogénine est significativement plus faible à la fin du stade larvaire chez les individus exposés à 500 ou 1000 mg de thymol/kg de nourriture (p-value < 0,01 et p-value < 0,01 respectivement) et significativement plus forte au stade prénymphe chez les individus exposés à 50, 100, 500 ou 1000 mg de thymol/kg de nourriture (p-value < 0,05, p-value < 0,01, p-value < 0,05, p- value < 0,01 respectivement) (Figure 50). Aux autres stades, en revanche, aucun effet significatif du thymol n’est observé sur l’expression de la vitellogénine.

ANALYSE des effets sublétaux du thymol sur le développement des larves d’abeilles

Figure 50 : Diagramme de l’expression normalisée de la vitellogénine au cours du développement en fonction des différentes concentrations de thymol présent dans la nourriture larvaire. Les niveaux d’expression significativement différents de ceux retrouvés dans le témoin au même stade sont indiqués par un astérisque. (*** P < 0,001 ; ** P < 0,01 ; * P < 0,05).