Histologie de l'abeille, une espèce cible en écotoxicologie

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25/07/17 Histologie de l’abeille / Mireille LEDEVIN 23 / 06 / 2017 .01

Histologie d’une espèce cible en

écotoxicologie

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Plan

•  Rappels préliminaires

•  Probléma6que de l’étude

•  Mise au point et résultat sur les stades de couvains

•  Mise au point et résultat sur les castres d’adultes

•  Conclusion et perspec6ves

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Histologie de l’abeille / Mireille LEDEVIN 23 / 06 / 2017 .03

Rappels préliminaires

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Les 3 castes de l’Abeille mellifère

Reine

une, 250 mg

Mâles

2000 à 4000, 230 mg

Ouvrières

10 000 à 60 000, 100 mg

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La colonie d’abeilles

Cycle biologique de l’ouvrière

Couvain ouvert Couvain operculé

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Problématique de l’étude

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Contexte écologique : facteurs de stress

Varroa sur l'abeille

Frelon asia6que découpant une abeille

•  Depuis 1970

–  Modiﬁca6on des paysages agricoles : monocultures et diminu6on des ressources disponibles

–  Importa6on accidentelle de ravageurs (1982, Varroa destructor et 2004, frelon asia6que)

–  évolu6on de la luPe contre les ravageurs : substances chimiques systémiques et persistant dans l’environnement –  réchauﬀement clima6que

•  BILAN

–  Mortalités anormales dans les colonies (dépopula6on) –  Diminu6on de la produc6on de miel

–  Baisse du service rendu par les pollinisateurs = importance économique majeure es6mée entre 153 et 215 milliards de dollars

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Évaluation de l’impact des facteurs de stress

LIMITES MÉTHODOLOGIQUES

•  Manque d’ou6ls pour évaluer la santé des colonies et orienter le diagnos6c des causes des troubles et des mortalités

•  Observa6ons histologiques souvent réalisées aujourd’hui sur 6ssus disséqués (diﬃculté technique et artéfacts)

•  Descrip6ons anatomiques et histologiques anciennes et incomplètes

Charles Janet (1849-1932)

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25/07/17 Histologie de l’abeille / Mireille LEDEVIN 23 / 06 / 2017 .09 Objec6fs spéciﬁques de l’étude

•  Cons6tu6on d’une banque de 6ssus d’abeilles de référence de toutes castes et de tous âges

LIMITES MÉTHODOLOGIQUES

•  Manque d’ou6ls pour évaluer la santé des colonies et orienter le diagnos6c des causes des troubles et des mortalités

•  Descrip6ons anatomiques et histologiques anciennes et incomplètes

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25/07/17 Histologie de l’abeille / Mireille LEDEVIN 23 / 06 / 2017 .010 Un caractère sanitaire remarquable

•  absence de Varroa

•  exempte de certains virus

Habitat

•  Un site naturel avec une alimenta6on diversiﬁé

•  Peu de recours aux produits phytosanitaires

•  Rail d’Ouessant : contamina6on forte par Hydrocarbures Aroma6ques Polycycliques (HAP), métaux lourds, etc Choix du site de prélèvement

•  Abeille noire d’Ouessant

•  Une race pure d'un écotype breton séparé du con6nent

Évaluation de l’impact des facteurs de stress Modèle d’étude

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Objec6fs spéciﬁques de l’étude

•  Cons6tu6on d’une banque de 6ssus d’abeilles de référence de toutes castes et de tous âges

•  Mise au point de méthodes de préserva6on des 6ssus

•  Mise au point d’une méthode de coupe pour permePre l’observa6on microscopique de l’ensemble des 6ssus Enjeux

•  Aﬀaiblissement des colonies est mul6factoriel

•  Manque d’ou6l pour évaluer la santé des colonies et orienter le diagnos6c des causes des troubles et des mortalités

•  Descrip6ons anciennes (ar6cle 1903)

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Technique de référence

Coupes histologiques d’après : h-p://zfatlas.psu.edu

Coupes standardisées chez le poisson zèbre

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Mises au point et résultats sur les stades du couvain

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Fixation des stades du couvain

•  Prélèvement : couvain avec les différents stades de développement

•  Fixateur : Formol 4%

•  Durée de fixation : 7 jours

•  Extraction des larves et des nymphes

•  Inclusion : cycle classique de déshydrations / inclusion en paraffine

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Stade de développement : la larve

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Stade de développement : la larve

Système nerveux

Tube diges6f

Cellules de réserve

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Stade de développement : la nymphe

Tête Thorax Abdomen

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Stade de développement : la nymphe

Système nerveux

Tube diges6f

Pièces buccales

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Mises au point et résultats sur les castes d’adultes

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Problèmes particuliers rencontrés chez l’Abeille

Caractéris6ques anatomiques

•  ExosquelePe (cu6cule rigide et imperméable)

•  Présence d’une cavité corporelle et de sacs de trachées

Sélec6on appropriée du ﬁxateur :

•  Fixa6on op6mum

•  « ramollissement » de la cu6cule

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Test de différents fixateurs

Liquide de Bouin

•  Solu6on aqueuse saturée en acide picrique 75 %

•  Formol 20 %

•  Acide acé6que 5 %

Mererji

•  Solu6on acide picrique saturé dans alcool 90° 70 %

•  Formol 23 %

•  Acide nitrique concentré 7 %

Carnoy puis Acide nitrique à 6% dans alcool 96°

•  Alcool absolu 60 %

•  Chloroforme 30 %

•  Acide acé6que 10 %

Formol

•  Formaldéhyde stabilisé à 4 % Formol + Acide nitrique 6 %

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Test de différents fixateurs

Fixateur Résultat

Bouin Fixa6on insuﬃsante

Cu6cule assez dure Carnoy puis acide nitrique Fixa6on limite

Cu6cule un peu ramollie

Mereji Fixa6on limite

Cu6cule bien ramollie

Formol Fixa6on ok

Cu6cule assez dure Formol + acide nitrique Fixa6on ok

Cu6cule bien ramollie

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Fixation des adultes : solutions retenues

1^er protocole

•  Fixateur : Formol à 4% + 6% d’acide nitrique

•  Durée : 7 jours

2ème protocole (à visée d’envoi d’échan6llonage sur le terrain)

•  Fixateur : Formol à 4%

•  Fixateur : Formol à 4% + 6% d’acide nitrique

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Inclusion

•  Automate à déshydra6ons sous vide (VIP)

•  Cycle long

Poste Réac6f Durée Chauﬀage Cycle vide/

pression 1 Formol 2h30 35°C Oui 2 Formol 2h30 35°C Oui 3 Alcool 95° 2h00 35°C Oui 4 Alcool 95° 2h00 35°C Oui 5 Alcool

100° 2h00 35°C Oui 6 Alcool

100° 2h00 35°C Oui 7 Alcool

100° 2h00 35°C Oui

8 MCH 2h00 35°C Oui

11 Paraffine 2h00 58°C Oui 12 Paraffine 2h00 58°C Oui 13 Paraffine 2h00 59°C Oui

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Abeille : section sagittale

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Abeille : section sagittale de la tête

Œil composé

Glande

hypopharyngienne

Pièces buccales Glande salivaire de la tête

Glande salivaire thoracique

Muscles du vol

Membre

mésothoracique Cu6cule

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Abeille : l’oeil

Cônes

Cellules ré6niennes Nerf op6que

Glande

hypopharyngienne

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Reine

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Reine

Tube diges6f

Sac à venin

Dard

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Reine

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Reine

50 µm

Matura6on des

follicules Post ponte

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Reine

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Reine

Spermathèque

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Le faux bourdon

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Le faux bourdon

Tes6cule

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Le faux bourdon

Tubes séminifères

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Le faux bourdon

Tes6cule

Glande annexe

Pénis

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Conclusions et perspectives

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Conclusion

•  Technique de sec6ons standardisées sur corps en6er

•  Variabilité de la qualité de coupe sur les adultes (cu6cule)

Perspectives

•  Évalua6on de l’impact de diﬀérents stresseurs (polluants et pathogènes) chez les pollinisateurs

•  Iden6ﬁca6on des 6ssus ciblés par les eﬀets toxiques

•  Quan6ﬁca6on de l’état de santé de la colonie

•  Nombre et taille des cellules de réserve

•  Épaisseur de la matrice péri-trophique

PAS

Bleu alcian

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Remerciements

Bee My Friend

E6enne Rosens6ehl Monique L’hos6s

UMR 703 PAnTher

Thibaut Larcher