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Etude de l’implication des systèmes d’efflux
membranaires lors d’une exposition cellulaire à des
éléments terres rares
Marc Parant
To cite this version:
Marc Parant. Etude de l’implication des systèmes d’efflux membranaires lors d’une exposition cellu-laire à des éléments terres rares. Ecotoxicologie. Université de Lorraine, 2019. �tel-03141841�
ECOLE DOCTORALE SCIENCES ET INGENIERIE DES RESSOURCES NATURELLES
SIReNA
Mémoire en vue de l’obtention de l’habilitation à diriger des recherches présenté le 3 décembre 2019 par
Marc PARANT UMR CNRS 7360
Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux
Etude de l’implication des systèmes d’efflux membranaires lors d’une
exposition cellulaire à des éléments terres rares.
Membres du Jury :
Dr. Amar BENNASROUNE CNRS UMR 7369, Reims Rapporteur
Pr. Alain GEFFARD UMR-I 02 SEBIO, Reims Rapporteur
Pr. Florence GERET EA 7417 BTSB, Albi Rapporteur
Dr. Éric BATTAGLIA CNRS UMR 7360, Metz Examinateur
Pr. Françoise CHUBURU CNRS UMR 7312, Reims Examinateur Pr. Carole COSSU-LEGUILLE CNRS UMR 7360, Metz Examinateur Pr. Elena GOMEZ CNRS UMR 5569, Montpellier Examinateur Pr. Christophe MINIER, UMR-I 02 SEBIO, Le Havre Examinateur
PREAMBULE
Me voilà en train de soutenir mon HDR. La principale leçon que j’en tire est qu’il ne faut jamais dire jamais...
Après m’être promené dans de multiples chemins pédagogiques et administratifs, j’ai donc finalement retrouvé le chemin de la recherche. Cela n’a pas forcément été simple, mais, pour les plus jeunes qui pourraient se noyer dans les multiples tâches universitaires, qu’ils sachent que cela est possible.
Après m’être éloigné de la stricte biochimie pour utiliser mes connaissances dans le domaine de l’écotoxicologie, j’ai enfin l’impression d’avoir trouvé une petite place dans cette discipline au travers de laquelle il y a encore tant à faire.
Prendre le temps de se retourner sur un peu plus de trois décennies d’activités universitaires pour rédiger ce document n’a finalement pas été si compliqué et quelque part, je crois même pouvoir dire que c’est enrichissant.
Cette démarche m’a aussi permis de redevenir étudiant pour quelques temps, c’est plutôt agréable !
REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier vivement Madame Florence GERET (Professeure à l’Institut National Universitaire Champollion d’Albi - EA 7417 - BTSB) ainsi que Messieurs Amar BENNASROUNE (Maître de conférences à l’Université de Reims Champagne Ardennes, UMR CNRS 7369 MEDyC) et Alain GEFFARD (Professeur à l’Université de Reims Champagne Ardennes, UMR-I 02 SEBIO) pour avoir accepté d’évaluer ce travail en tant que rapporteurs. Mes remerciements sont tout aussi sincères envers Mme Françoise CHUBURU (Professeure à l’Université de Reims Champagne Ardennes, CNRS UMR 7312), Mme Elena GOMEZ (Professeure à l’Université de Montpellier, CNRS UMR 5569 Hydrosciences) ainsi que Messieurs Éric BATTAGLIA (Maître de conférences à l’Université de Lorraine, UMR CNRS 7360 LIEC) et Christophe MINIER (Professeur à l’Université du Havre - UMR-I 02 SEBIO) pour avoir accepté d’être examinateurs de ce travail.
Je remercie tout particulièrement Mme Carole COSSU-LEGUILLE (Professeure à l’Université de Lorraine - UMR CNRS 7360 LIEC) pour avoir accepté d’être ma marraine scientifique pour l’ensemble de ce projet ainsi que pour son investissement lors de nos nombreuses collaborations au cours de ces dernières années.
Mon parcours étant un peu atypique (à quelques semaines près, 29 années se sont écoulées entre ma soutenance de thèse et la soutenance de mon HDR), je tiens à remercier très sincèrement mes directeurs de laboratoires messins successifs (Mme BAGREL, Mr PIHAN, Mme Paule VASSEUR, Mr Jean-François FERARD, Mme Pascale BAUDA, Mr Fabien THOMAS et Mme Laure GIAMBERINI) et plus particulièrement les 3 derniers qui ont su m’apporter le soutien nécessaire lorsqu’il a été question pour moi de me réinsérer dans une activité de recherche après de nombreuses années à consonance très administrative. Sur cette même période, je n’oublie pas mon collègue Philippe USSEGLIO-POLATERA qui a su me tendre la main pour des collaborations qui m’ont permis de me remettre le pied à l’étrier ainsi que le personnel de laboratoire (Bénédicte, Justine, Clément, Etienne, Philippe R. et W.) sans qui j’aurai eu bien du mal à retrouver mes marques pratiques.
Merci à tous ceux qui de près ou de loin ont partagé mes années passées dans le monde de la recherche universitaire avec une pensée particulière à la mémoire de Mme Nathalie Kleinen et Mr Jean-Claude Moreteau.
A la mémoire de mon père,
A Bénédicte,
A Marie-Julie, Maxime et Sébastien,
A Sacha et Mya,
Table des matières
Chapitre 1 - Curriculum vitae ... 2
I. Identité ... 2
II. Diplômes ... 3
III. Principales activités administratives et collectives ... 4
IV. Principales activités pédagogiques ... 6
V. Principaux encadrements de stagiaires ... 8
VI. Codirections de thèse ... 10
A. Thèses soutenues ... 10
B. Thèses en cours ... 11
VII. Valorisation scientifique ... 12
A. Articles publiés dans des revues internationales avec comité de lecture ... 12
B. Communications orales dans des congrès internationaux ... 14
C. Communications orales dans des congrès nationaux ... 14
D. Communications orales dans des séminaires ... 15
E. Communications affichées dans des congrès internationaux ... 16
F. Communications affichées dans des congrès nationaux ... 16
G. Communications affichées dans des séminaires ... 17
H. Participation à un ouvrage ... 18
I. Autres publications et rapports ... 18
Chapitre 2 - Exposé des travaux de recherche ... 20
I. Avant-propos ... 20
II. Résumé chronologique de mes activités de recherche... 20
III. Détails des activités de recherche développées au cours des différentes périodes de mon parcours ... 22
A. Diplôme d’études approfondies ... 22
B. Doctorat ... 22 C. 1992 - Juillet 1997 ... 23 D. Septembre 1997-2003 ... 24 E. 2003- 2012 ... 25 F. 2012-2017... 26 G. 2018-2019... 42
Chapitre 3 - Projet de recherche ... 44
II. Evaluation du degré d’implication des systèmes d’efflux membranaires lors d’une exposition
cellulaire à des éléments terres rares. ... 47
A. Le cas particulier du Gadolinium ... 49
III. Développement d’une souche résistante ... 50
IV. Caractérisation des acteurs cellulaires impliqués dans la gestion l’efflux cellulaire des terres rares 51 V. Perspectives ... 54
Chapitre 5 – Bibliographie ... 55
Chapitre 6 - Cinq publications significatives ... 60
Résumé du Projet de recherche – Marc PARANT – Juin 2019 ... 61
Liste des illustrations
Figure 1 : Niveau de contamination en gadolinium anthropique des sites analysés sur le
secteur lorrain………..32
Figure 2 : Concentrations de gadolinium sous forme d’agent de contraste en ng par gramme de tissus sec dans les branchies et les glandes digestives de deux espèces de bivalves après 7 et 21 jours d’exposition à 1 et 10 µg.L-1 d’acide gadotérique (Dotarem®)………34
Figure 3 : Impact du Dotarem® sur la croissance des cellules ZF4 (Danio rerio – ATCC® CRL-2050 ™)………37
Tableau 1 : Bilan des variations d’activités enzymatiques observées dans la glande digestive de deux espèces de bivalves (Dreissena rostriformis bugensis et Corbicula fluminea) après exposition à du gadolinium présent sous forme d’agent de contraste (Dotarem®)……….40
Figure 4 : IC50 des ETR évalués par un test de cytotoxicité de type MTT sur des cellules ZF4 après 96h d’exposition……….42
Figure 5 : Relation entre la viabilité cellulaire (évaluée par le test MTT sur les cellules ZF4) suite à une exposition de 96h à différentes concentrations totales en ETR obtenues par différents mélanges de néodyme, gadolinium et ytterbium……….43
Encadré 1 : Bilan des mécanismes de détoxication………..45
Encadré 2 : Résumé des approches envisagées pour l’évaluation du degré d’implication des systèmes d’efflux membranaires lors d’une exposition cellulaire à des éléments terres rares………48
Encadré 3 : Devenir des agents de contraste au Gd en milieu biologique………49
Encadré 4 : Protocole de sélection de cellules résistantes à un métal………50
Encadré 5 : Protocole de fractionnement cellulaire des résidus de métaux………..53
Liste des abréviations
ABC : ATP Binding CassetteANSES : Agence Nationale de Sécurité Sanitaire ATCC : American Type Culture Collection
ATER : Attaché Temporaire d’Enseignement et de Recherche CAT : Catalase
CASP-3 : Caspase 3
CNRS : Centre National de la Recherche Scientifique DBO5 : Demande Biochimique en Oxygène
DCO : Demande Chimique en Oxygène DEA : Diplôme d’Etudes Approfondies
DOTA : 1,4,7,10-Tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid EBSE : Ecotoxicité, Biodiversité et Santé Environnementale EC2CO : Ecosphère Continentale et Côtière
ECODYN : Ecotoxicologie, Ecodynamique des contaminants EH : Equivalent Habitant
ETR : Eléments Terres Rares
ETS : Système de transfert d’électron FRE : Formation de Recherche en Evolution Gd-AC : Agents de contraste gadolinés GPx : Glutathion Peroxydase
GST : Glutathion S-transférase H Eq TD : heures équivalent-TD
IC50 : Concentration d'un composé inhibant 50 % de l'effet observé
ICP-MS : Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry IRM : Imagerie par Résonance Magnétique
LabEx : Laboratoire d’Excellence LDH : Lactate DésHydrogenase
LOEC : Lowest Observed Effect Concentration MDMX : Mécanisme de défense MultiXénobiotique MRT : Ministère de le Recherche et de la Technologie
MTT : (3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl) 2, 5-diphenyl tetrazolium bromide) NOEC : No Observed Effect Concentration
PKC : Protéine Kinase C ROS : Peroxydation lipidique SOD : SuperOxyde Dismutase STEP : STation d’EPuration
TAC : Titrage Alcalémique Complet TOC : Carbone Organique Total UMR : Unité Mixte de Recherche
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Chapitre 1 - Curriculum vitae
I.
Identité
Nom : PARANT
Prénoms : Marc, René, Christian
Date et lieu de naissance : 29 Mars 1964 à Longeville-les-Metz (Moselle) Nationalité : Française
Situation professionnelle : Maître de conférences - Hors classe – Echelon Exceptionnel
Coordonnées professionnelles Adresse :
Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux UMR 7360 CNRS / Université de Lorraine
Campus Bridoux
Rue du général Delestraint 57070 Metz-France
Téléphone : 03-72-74-89-32
E-mail : marc.parant@univ-lorraine.fr
Situation de famille : Marié, 3 enfants Coordonnées personnelles
Adresse : 101 rue des Frênes, 57070 METZ Téléphone : 06-68-02-47-53
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II.
Diplômes
1990 : Doctorat ès-sciences 3ème cycle, spécialité Biochimie, Biologie Cellulaire et Moléculaire (USTL Montpellier II), Mention très honorable ; préparé sous la direction du Docteur H. Vial, soutenu le 30-10-90 à l'USTL de Montpellier, Titre : Mise en évidence d'une activité protéine kinase C atypique dans une lignée de myélome multiple humain, RPMI 8226.
***
1987 : Diplôme d'études approfondies (DEA) de Biologie Santé, option Biologie moléculaire-Biotechnologie (USTL Montpellier II), Mention B (Major de promotion).
***
1986 : Maîtrise de biochimie à l'USTL, Mention B, Université des Sciences et Techniques du Languedoc (USTL, Montpellier II).
***
1985 : Licence de biochimie, Mention AB, Université des Sciences et Techniques du Languedoc (USTL, Montpellier II).
***
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III.
Principales activités administratives et collectives
Ma première responsabilité collective a été l’intégration en 1994 de la commission de spécialistes de l’université de Metz chargée du recrutement des postes rattachés au département de Biologie (sections de biologie 36, 40, 41, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 74).
J’ai été membre titulaire de cette commission de Mars 1994 à Août 2008 et j’en ai assuré la vice –présidence de Mars 2004 à Août 2008.
Dans un rôle similaire, j’ai également été :
Membre de la commission mixte de l’université de Metz - IUT de Thionville de 1997 à Août 2008.
Membre de la commission du Sport de haut niveau de 1998 à 2003.
Membre de la commission d’admission IUP 1ère et 2ème année de Juillet 1998 à Septembre
2004.
Membre d’une commission ad hoc pour la nomination d’un poste ATER en Février 2009. Membre d’un comité de sélection pour un poste MCF CNU 31 en Mai 2009.
Membre d’un comité de sélection pour le recrutement d’un technicien « Métiers de la scène » - BAPF au Théâtre Universitaire de l’université de Metz (Mai-Juin 2011).
De 2004 à 2010, j’ai assuré deux mandats successifs en tant que Directeur du département de Biologie de l’université de Metz.
Durant cette même période, j’ai été membre du conseil de l’UFR SciFA (2009 à 2011) ainsi que membre du comité de direction de cet UFR (2004 à 2010).
Fortement impliqué dans la mise en place de la réforme LMD, j’ai assuré la présidence de la commission pédagogie de l’UFR SciFA durant 6 mois afin de piloter la finalisation du dossier LMD de l’UFR.
De 2004 à 2012, j’ai été président de la commission de recrutement des moniteurs section DSP 5 - Biologie, Santé.
De 2003 à 2012, j’ai été tuteur d’un poste de moniteur en biologie dépendant du département de Biologie de l’UFR SCiFA.
En avril 2008, j’ai été élu, membre du Conseil des Etudes et de la Vie Universitaire (CEVU) de l’université de METZ où j’ai assuré mes fonctions activement jusqu’à décembre 2011, date de fin de ce mandat.
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De Mai 2008 à Décembre 2011, j’ai été membre de la commission formation de l’université Paul-Verlaine – Metz.
Mes multiples implications administratives au sein de l’université de Metz m’ont valu, en octobre 2008, d’être promu Chevalier dans l’ordre des palmes académiques.
Mon implication dans les formations de bureautique m’a amené à être responsable C2i pour l’ensemble des filières de premier cycle de l’UFR de 2002 à 2012.
De Mars 2011 à Juin 2012, j’ai été responsable du groupe de travail C2i dans le cadre de la mise en place de la nouvelle Licence Biologie - Environnement.
Lors de la mise en place de la formation PACES à Metz, j’ai été correspondant ARCHE pour le site Bridoux à Metz de Mai 2011 à Juin 2012.
Enfin, sur un plan plus ludique, j’ai initié en 2009 et 2010, une action culturelle au sein de l’UFR SCiFA en mettant en place un atelier musique réunissant des musiciens étudiants, enseignants et personnels BIATOSS. En décembre 2010, le spectacle mis en place a été joué au Théâtre de l’université de Metz dans le cadre de la célébration des 40 ans de cette université.
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IV.
Principales activités pédagogiques
Mes différentes interventions en enseignements depuis ma nomination en tant que maître de conférences peuvent être présentées en 5 axes :
1- Les bases de biochimie structurale et métabolique.
2- Les métabolismes énergétiques dans le cadre des activités physiques et sportives. 3- La radio-écologie et les principes de radioprotection.
4- La formation à l’outil bureautique.
5- L’encadrement de projets professionnels.
1 - De manière logique au regard de mon secteur CNU (64), la biochimie structurale et métabolique, en tant que matière de base pour toutes études scientifiques dans le domaine du vivant, constitue la partie la plus conséquente de mon parcours d’enseignant.
Le volume d’enseignement sur ces sujets représente de 100 à 150 heures équivalent-TD (h Eq TD) annuelles depuis le début de ma carrière universitaire. Je suis notamment en charge, depuis ma nomination à l’université de Metz en 1992, de l’enseignement des fondements de la biochimie structurale en première année de formation aux Sciences de la vie. Ces enseignements sont principalement dispensés sous forme de cours et TD et dans une moindre mesure d’une initiation aux TP. J’ai mis en place et fait évolué les enseignements de cours et de TD depuis ma nomination en 1992. Concernant les TP, je les ai mis en place au cours de mes premières années d’intervention (1992, 1993, 1994), ils ont ensuite été réorganisés au fil des réformes pour répondre aux modifications de programme et aux formats horaires alloués. En 2004, j’ai mis en place un enseignement entièrement organisé en TD (principe d’un cours-TD plus interactif) afin de supprimer les cours d’amphithéâtre qui sont souvent difficiles d’accès pour les étudiants lors de leur premier semestre universitaire. Bien qu’ayant montré une attractivité intéressante et fourni de meilleurs résultats, ce format a dû être abandonné au moment de la fusion de l’université de Lorraine pour répondre à un format commun sur les sites messins et nancéiens (format entièrement TD non gérable sur le site nancéien en rapport avec le nombre plus conséquent d’étudiant).
Associé à ce thème, j’interviens également depuis la mise en place de la formation PACES à Metz (2011) en dispensant les TD « Glucides » et « Protéines ». Au préalable, j’avais activement participé en 1995 et 1996 à la mise au point des TP d’enzymologie dans le cadre du DEUG B deuxième année et j’étais intervenu dans le cadre d’un module de biologie intégré dans la formation de Licence de psychologie.
2- L’axe 2 de mes enseignements a été initié en 2005 au sein de la formation STAPS à l’université de Metz. Associant mes compétences en biochimie et mon expérience en tant qu’intervenant dans des formations associées à la pratique du sport (Jeunesse et sport - Tronc commun du Brevet d’état de 1991 à 1994), j’ai mis en place un enseignement adapté
7
concernant l’implication des métabolismes énergétiques dans la pratique des activités physiques et sportives.
Cette approche m’a amené à intervenir principalement au niveau des 2 premières années de cette formation et également parfois en troisième année. Mes interventions depuis 2005 dans cette filière représentent de 20 à 40 h Eq TD annuel en fonction de l’évolution du format de la maquette de Licence STAPS et du nombre d’étudiants.
3- En 1997, j’ai répondu favorablement à une sollicitation de la formation DUT Génie de l’environnement (IUT de Yutz-Thionville) pour la mise en place d’un enseignement adapté concernant la présence de la radioactivité naturelle et artificielle dans l’environnement ainsi que les principes de base de la radioprotection sur le territoire national. Je suis intervenu chaque année depuis dans cette formation sur ce sujet. Dispensé à l’origine sous forme de cours et de TD, cet enseignement a évolué sous un format plus « cours-TD » dispensé sous forme de TD. Ces enseignements ont également été déclinés pour des interventions au sein des filières de la formation Sciences de la vie (UE libre – puis UE d’introduction aux sciences environnementales) mais également pour des enseignements optionnels au sein de la formation d’ingénieur ENIM 5ème année (intervention en 2009-2010), des DESS ISI et GIREC
ainsi que du Master SPIEQ (interventions de 2010 à 2016)
4- En parallèle à ma discipline je me suis fortement impliqué depuis mes premiers pas d’enseignant à l’université de Metz dans la création et l’évolution des enseignements de bureautique au sein des formations de biologie. En 1992, on m’a confié la mise en place de cet enseignement alors inexistant dans ces formations. J’ai élaboré le contenu pédagogique de cet enseignement mais également mis en place les salles machines (appels d’offres, choix du matériel) et leur principe de gestion.
Après une dizaine d’années de formation propre à la biologie, le programme d’enseignement a intégré la charte et le format du C2i (Certificat Informatique et Internet) jusqu’à la fin de l’année universitaire 2018-2019.
Depuis le début de l’année universitaire en cours (2019-2020), le format d’enseignement a été entièrement revu suite au changement de référentiel au sein de l’université de Lorraine (Référentiel PIX à la place du référentiel C2i).
5- Enfin, durant plusieurs années (1997-2002), j’ai piloté et je suis intervenu dans les enseignements de projets professionnels dans le cadre des filières générales de biologie et de l’IUP Génie de l’Environnement.
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V.
Principaux encadrements de stagiaires
Année 2018 – 2019
ROBERT Jean-Baptiste - Master GESTE - 1ère année - Spécialité ETOX – Impact des éléments terres rares sur la croissance de cellules de truite arc-en-ciel, RTG – W1. Stage du 5 avril au 12 juillet 2019.
Année 2017 – 2018
MAYER Ludovic – Master 3E - 1ère année - Spécialité E2SA – Evaluation de la toxicité des
éléments terres-rares sur des cellules fibroblastiques de Danio rerio (ZF4) – Stage réalisé du 16 avril 2018 au 8 juin 2018 - Co-encadrement 50-50 avec le Pr C. COSSU-LEGUILLE.
Année 2016 - 2017
POULET Elisa - Master 3E – 2ème année - Spécialité E2SA – Effets d’un agent de contraste
gadoliné sur les stades de vie précoces du poisson zèbre (Danio rerio) – Stage réalisé du 16 janvier 2017 au 30 juin 2017 - Co-encadrement 50-50 avec le Pr C. COSSU-LEGUILLE.
FLEURBAIX Emmanuel – DESU de Biologie – Développement et évaluation de la sensibilité des cultures primaires de glandes digestives in vitro chez le bivalve d’eau douce Corbicula fluminea – Stage réalisé d’octobre 2016 à mai 2017 - Co-encadrement 50-50 avec le Pr C. COSSU-LEGUILLE.
Année 2015 – 2016
REY Gaétan – Master 3E - 1ère année - Spécialité E2SA – Impact des agents de contraste
employés en IRM chez les algues vertes unicellulaires d’eau douce et chez Daphnia magna. Stage réalisé du 25 avril au 17 juin 2016 – Co-encadrement 50-50 avec le Pr C. COSSU-LEGUILLE.
BENZAKOUR Samuel - Master 3 E - 1ère année - Spécialité E2SA – Impacts d’agents de
contraste gadolinés sur la croissance de cellules ZF4 - Stage réalisé du 25 avril au 17 juin 2016 – Co-encadrement 50-50 avec le Pr C. COSSU-LEGUILLE.
BIHR Jennifer – BTS STS 2ème année – Option Biotechnologie – Suivi des effets de composés gadolinés sur la croissance de la lignée cellulaire RT Gill W1 - Stage réalisé du 18 janvier au 11 mars 2016 – Co-encadrement 50-50 avec le Pr C. COSSU-LEGUILLE.
POULET Elisa - Master 3E - 1ère année - Spécialité E2SA – Effets de deux agents de contraste
gadolinés, le Dotarem ® et l’Omniscan ®, sur le développement larvaire du poisson zèbre
(Danio rerio) – Stage réalisé du 27 avril 2016 au 22 juin 2016 - Co-encadrement 50-50 avec le Pr C. COSSU-LEGUILLE.
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FLEURBAIX Emmanuel - Master 3E – 2ème année - Spécialité E2SA – Développement et
évaluation de la sensibilité des cultures primaires de branchies in vitro chez le bivalve d’eau douce Corbicula fluminea – Stage réalisé de janvier à juin 2016 - Co-encadrement 50-50 avec le Pr C. COSSU-LEGUILLE.
Année 2014 – 2015
BOUYER Laure – Master 3E – 2ème année - Spécialité E2SA - Suivi in situ de la présence de gadolinium chez des organismes filtreurs : Corbicula fluminea et Dreissena bugensis – Stage réalisé de janvier à juin 2015 - Co-encadrement 50-50 avec le Pr C. COSSU-LEGUILLE.
BOUSSEMART Théo - Master 3E – 2ème année - Spécialité E2SA – Développement de cultures primaires chez un bivalve d’eau douce, Corbicula fluminea – Stage réalisé de janvier à juin 2015 - Co-encadrement 50-50 avec le Pr C. COSSU-LEGUILLE.
Année 2012 – 2013
PETIT Elisabeth - Master EA – 2ème année - Spécialité ETOX – Impacts cellulaires d’un agent de contraste au gadolinium sur des cellules humaines en culture – Stage réalisé du 7 janvier au 7 juillet 2013 - Co-encadrement 50-50 avec le Pr C. COSSU-LEGUILLE.
Année 1998-1999
PAIN Sandrine – DEA Toxicologie de l’environnement - Metz – Utilisation des Mécanismes Membranaires d’Elimination des Xénobiotiques chez les bivalves pour le suivi de la pollution organique en eaux douces. - Stage effectué d’octobre 1998 à juillet 1999 – Co-encadrement 50%-50% avec le Pr J-C Pihan.
Année 1996-1997
ALLIE Sébastien – DEA Toxicologie de l’environnement – Caractérisation et approche de l’inductibilité des glutathion – S – transférases chez un bivalve d’eau douce, Dreissena polymorpha – Stage effectué de janvier à juin 1997 – Encadrement 100%.
Année 1995-1996
MONTIGNY Walter – DEA de Génie Biologique Nancy-Reims - Stage réalisé d’octobre 1995 à Juin 1996 – Co-encadrement 50%-50% avec le Pr D. Bagrel.
Année 1993-1994
PERQUIN Magali – DEA Toxicologie de METZ – Stage réalisé d’octobre 1993 à Juin 1994 – Co-encadrement 50%-50% avec Thierry Oster.
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VI.
Codirections de thèse
A. Thèses soutenues
Thèse de Mme PERRAT Emilie
Titre de la thèse : Impacts environnementaux des agents de contraste au gadolinium : situation locale, approche cellulaire et in vivo.
Début de la thèse : 01/10/2013 Fin de thèse : 14/12/2017
Encadrement : COSSU-LEGUILLE Carole (34%) – ROSIN Christophe (33%) - PARANT Marc (33%)
Valorisation : 3 publications internationales avec comité de lecture, 5 communications par voie orale, 7 par voie d’affichage (détails dans les listes de publications et de communications en début d’annexe).
Parcours post-doctoral de l’étudiante : Depuis Mars 2019, Evaluateur scientifique et technique en écotoxicologie à l’ANSES Paris.
Thèse de Mme VELLINGER Céline
Titre de la thèse Effets d'expositions métalliques simples ou multiples à différentes températures chez Gammarus pulex : approche multi-marqueurs et perspectives en bioévaluation
Début de la thèse : Octobre 2009 Fin de thèse : Décembre 2012 Encadrement : USSEGLIO POLATERA Philippe (50%) – PARANT Marc (50%)
Valorisation : 4 publications internationales avec comité de lecture, 2 communications par voie orale, 1 par voie d’affichage (détails dans les listes de publications et de communications en début d’annexe).
Parcours post-doctoral de l’étudiante : ATER puis travail sur contrat. Actuellement sur contrat au sein du LIEC.
Thèse de Mme PAIN Sandrine
Titre de la thèse : Potentiel biomarqueur du mécanisme de défense multixénobiotique (MDMX) chez Dreissena polymorpha pour le suivi de la pollution organique en eaux douces. Début de la thèse : Novembre 1999 Fin de thèse : Avril 2003
Encadrement : PIHAN J-C (20%) – PARANT Marc (80%)
Valorisation : 6 publications internationales avec comité de lecture, 6 communications par voie orale, 5 par voie d’affichage et 1 participation à un ouvrage (détails dans les listes de publications et de communications en début d’annexe).
Parcours post-doctoral de l’étudiante : ATER puis recrutée en tant que MCF à Reims en Septembre 2004. Mutée à Metz en Septembre 2008.
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B. Thèses en cours
Thèse de Mr FLEURBAIX Emmanuel
Titre de la thèse : Evaluation écotoxicologique des terres rares : approches cellulaires chez différentes espèces aquatiques.
Date de début de thèse : Octobre 2017
Encadrement : COSSU-LEGUILLE Carole (50%) – PARANT Marc (50%)
Valorisation : 5 présentations orales et 1 par voie d’affiche dont le détail est donné ci-dessous :
Août 2019 : Communication orale - Congrès ISTA 19 – Thessaloniki, Greece – Cytotoxicity of rare earth elements alone and in mixtures on a fish cell line (ZF4 – Danio rerio) – E. Fleurbaix, M. Parant, C. Cossu-Leguille.
Mai 2019 : Séminaire Ecole Doctorale Sciences de l’Ingénierie des Ressources Naturelles (SIReNa, Nancy – France) – Poster intitulé : « Le côté obscur des terres rares – Impacts à l’échelle des cellules du poisson zèbre ».
Février 2019 : Séminaire Ecole Doctorale Sciences de l’Ingénierie des Ressources Naturelles (SIReNa, Nancy – France) – Poster + résumé – intitulé : « Cellular response to rare earth elements alone and in mixtures on ZF4 cell line (Danio rerio) » - intervention en anglais. Janvier 2019 : Réunion équipe TEv (Toxicologie de l’Environnement) interne au laboratoire
LIEC (Metz – France) – Présentation des travaux de thèse – communication orale durée 20 min + 15 min de questions – intitulé : « Evaluation écotoxicologiques des terres-rares : approches cellulaires chez différentes espèces aquatiques » - intervention orale en français. Novembre 2018 : Réunion équipe du projet de recherche ANR ECOTREE – Luxembourg
Institute of Science and Technology (Esch-sur-Alzette – Luxembourg) – Short communication durée 10 min – intitulé : « Ecotoxicological assessment of rare earth elements : cellular approaches to various aquatic species » intervention orale en anglais dans la WP.6 « Ecotoxicological assessment of REEs ».
Octobre 2018 : Colloque national – Ecole thématique CNRS « Ressources Minérales : Cycle Géochimique des Métaux » (Nancy – France) – comité recherche organisateur : LabEx RESSOURCES21 – Session Eléments métalliques dans l’environnement et impact écotoxicologique – Short communication orale durée 10 min + 5 min de questions + poster + résumé – intitulé : « Ecotoxicological assessment of rare earth elements alone and in mixtures on ZF4 cell line (Danio rerio) » - intervention orale en anglais.
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Juin 2018 : Séminaire interne au laboratoire LIEC (Metz – France) – DocDay – Short communication durée 10 min + 5 min de questions – intitulé : « Ecotoxicological assessment of rare earth elements : cellular approach on ZF4 cell line (Danio rerio) » - intervention orale en français et support en anglais.
VII.
Valorisation scientifique
1A. Articles publiés dans des revues internationales avec comité de lecture
1. PARANT M, SOHM B., FLAYAC J., PERRAT E., CHUBURU F., CADIOU C., ROSIN C., PY J.S., COSSU-LEGUILLE C. - 2019 - Impact of some contrast agents on the growth of fish cell lines – Ecotoxicology and Environmental safety – June 28 - 182, 109385 - https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.109385.
2. PARANT M., PERRAT E., WAGNER P., ROSIN C., PY J.S., COSSU-LEGUILLE C. - 2018 - Variations of anthropogenic gadolinium in rivers close to waste water treatment plant discharges - Environ Sci Pollut Res Int. 2018 Dec - doi: 10.1007/s11356-018-3489-6.
3. PERRAT E., PARANT M., PY J.S., ROSIN C., COSSU-LEGUILLE C. - 2017 - Bioaccumulation of gadolinium in freshwater bivalves - Environ Sci Pollut Res Int. 2017 Mar 30. doi: 10.1007/s11356-017-8869-9.
4. VELLINGER C., SOHM B., PARANT M., IMMEL F., USSEGLIO-POLATERA P., 2016 - Investigating the emerging role of comparative proteomics in the search for new biomarkers of metal contamination under varying abiotic conditions. Science of the Total Environment. 562: 974-986.
5. PAIN-DEVIN S., COSSU-LEGUILLE C., GEFFARD A., GIAMBÉRINI L., JOUENNEC T., MINGUEZ L., NAUDIN B., PARANT M., RODIUS F., ROUSSELLE P., TARNOWSKA K., DAGUIN-THIÉBAUT C., VIARD F., DEVIN S. - 2014 - Towards a better understanding of biomarker response in fieldsurvey: A case study in eight populations of zebra mussels - Aquatic Toxicology 155 (2014) 52–61.
6. VELLINGER C., GISMONDI E., FELTEN V., ROUSSELLE P., MEHENNAOUI K., PARANT M., USSEGLIO-POLATERA P., 2013 - Single and combined effects of cadmium and arsenate in Gammarus pulex (Crustacea, Amphipoda): understanding the links between physiological and behavioural responses. Aquat Toxicol. 15 ; 140-141:106-16. doi : 10.10140-141:106-16.
7. VELLINGER C., PARANT M., ROUSSELLE P., USSEGLIO-POLATERA P., 2012 - Antagonistic toxicity of arsenate and cadmium in a freshwater amphipod (Gammarus pulex). Ecotoxicology, 21 (7): 1817-1827.
1 Le nom souligné correspond à l’étudiant encadré – Les références sans soulignement correspondent à celles où j’étais étudiant.
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8. VELLINGER C., PARANT M., ROUSSELLE P., IMMEL F., WAGNER P., USSEGLIO-POLATERA P., 2012 - Comparison of arsenate and cadmium toxicity in a freshwater amphipod (Gammarus pulex). Environmental Pollution, 160, 66-73.
9. PAIN S. & PARANT M., 2007 - Identification of multixenobiotic defence mechanism (MXR) background activities in the freshwater bivalve Dreissena polymorpha as reference values for its use as biomarker in contaminated ecosystems, Chemosphere, 67 (6) 1258-1263.
10. PAIN S., DEVIN S. & PARANT M., 2007 - Biomarkers versus environmental factors: seasonal variations and modelling multixenobiotic defense (MXD) transport activity in transplanted zebra mussels. The Sciences of the total environment, 373 (1), 103-112.
11. PAIN S. & PARANT M., 2003 - Response of MultiXenobiotic Defence Mechanism (MXDM) in Dreissena polymorpha exposed to environmental stress. Chemosphere, 52(7): 1105-1113.
12. PAIN S. & PARANT M., 2003 - Le Mécanisme de Défense MultiXénobiotique (MDMX) chez les bivalves. Comptes Rendus de Biologie, 326(7): 659-672.
13. PARANT M. & PAIN S., 2001 - Potential use of MultiXenobiotic Defense Mechanism (MXDM) in Dreissena polymorpha as a biomarker for the monitoring of freshwater pollution. Water Research, 35(15): 3743-3748.
14. PARANT M., 1998 - Xenobiotic metabolism in bivalves.”Comptes rendus de l’Académie des Sciences Série III – Sciences de la Vie – Life Sciences 321 (6): 485-494. 15. ANCELIN M.L., PARANT M.R., THUET M., PHILIPPOT J.R., VIAL H.J., 1991 - Increased
permeability to choline in simian erythrocytes after Plasmodium knowlesi infection, Biochem. J., 273, 701-709.
16. PARANT M.R., KLEIN B., VIAL H.J., Abnormal behavior of protein kinase C in the human myeloma cell line, RPMI 8226, 1990 - FEBS Letter, 269, 331-335.
17. PARANT M.R., VIAL H.J., Rapid and serial determination of protein kinase C activity and of the associated (3H) PDBU binding using a 96-well microtiter plate and a cell harvester. 1990 - Anal. Biochem., 184, 283-290.
18. VIAL H.J., PARANT M.R., SAINTE-MARIE J., LAURENT A.M., LE PEUCH C.J., 1989 - DNA synthesis of leukemic (L2C) guinea pig B lymphocytes involves a permanent activation of protein kinase C without corresponding phosphoinositide hydrolysis, Leukemia Research, , Vol 13, N° 7, 583- 594.
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B. Communications orales dans des congrès internationaux
1. FLEURBAIX E., PARANT M., COSSU-LEGUILLE C., 2019 – Cytotoxicity of rare earth elements alone and in mixtures on a fish cell line (ZF4 – Danio rerio) – Congrès ISTA 19 – Thessaloniki, Greece – 25-30 Août 2019.
2. PERRAT, E., BOUYER L., PARANT M., PY J-S., WAGNER P., ROSIN C., COSSU-LEGUILLE C., 2016.05.24. Effects of Gadolinium-based contrast agents used in magnetic resonance imaging on freshwater mussels. SETAC (Nantes, France).
3. VELLINGER C., PARANT M., ROUSSELLE P., USSEGLIO-POLATERA P., 2012. Is multiple contamination systematically increasing environmental risk? A case study based on arsenate and cadmium interaction in a freshwater amphipod Gammarus pulex. 7th Annual International Symposium on Environment. Athens, Greece, 14-17/05/2012. 4. PAIN, S., PARANT, M., 2000, Potentiel biomarqueur des Mécanismes Membranaires
d’Elimination des Xénobiotiques (MMEX) chez les bivalves : Utilisation de l’activité MMEX chez Dreissena polymorpha pour le suivi de la pollution organique en eau douce. Communication orale au Congrès International des Limnologistes d’Expression Française (CILEF) (16-21 Juillet 2000, Clermont-Ferrand).
5. PAIN, S., & PARANT, M., 2003, Réponse du Mécanisme de Défense MultiXénobiotique (MDMX) chez un bivalve d’eau douce (Dreissena polymorpha) exposé à des composés organohalogénés. Troisième Congrès International des Sociétés Européennes de Malacologie (24-27 juin 2003, La Rochelle, France).
6. PAIN, S., & PARANT, M., 2003, The activity of MultiXenobiotic Defence Mechanism (MXDM) as a biomarker in freshwater ecosystems: response to environmental stress and seasonal variations. Symposium for European Freshwater Sciences, SEFS3 (13-18 Juillet 2003, Edimbourg, Royaume-Uni).
7. PAIN, S., & PARANT, M., 2003, Variations saisonnières de l’activité du Mécanisme de Défense MultiXénobiotique (MDMX) chez Dreissena polymorpha implantée en Moselle. Congrès International des Limnologistes d’Expression Française, CILEF (27 Juillet – 1er Août 2003, Montréal, Canada).
C. Communications orales dans des congrès nationaux
1. FLEURBAIX E., PARANT M. AND COSSU-LEGUILLE C. - Octobre 2018 - Ecotoxicological assessment of rare earth elements alone and in mixtures on ZF4 cell line (Danio rerio) - Colloque national – Ecole thématique CNRS « Ressources Minérales : Cycle Géochimique des Métaux » (Nancy – France) Session Eléments métalliques dans l’environnement et impact écotoxicologique.
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2. VELLINGER C., SOHM B., PARANT M., IMMEL F., USSEGLIO-POLATERA P., 2016. Etude sur le rôle émergent de la protéomique dans la recherche de nouveaux biomarqueurs d’une contamination métallique sous diverses conditions abiotiques. Société d’Ecotoxicologie Fondamentale Appliquée (SEFA), Reims (France), 29-30/06/2016. 3. PARANT M., PETIT E., SOHM B., BATTAGLIA E., Juillet 2013 - Rejets des agents de
contraste au gadolinium, y-a-t-il un risque pour l’environnement ? Congrès National SEFA – Thionville (Fr)
4. PERRAT E., PARANT M., ROSIN C., PY J-S., WAGNER P., SHOM B., CHUBURU F., DESCHAMPS I., CADIOU C., COSSU-LEGUILLE C., 2015.10.16.
Impacts des agents de contraste au Gadolinium dans l’environnement Lorrain : Avancement des travaux. Atelier Terres Rares, Labex Ressources 21 (Nancy, France). 5. PARANT M., PERRAT, E., ROSIN C., PY J-S., WAGNER P., SHOM B., CHUBURU F.,
DESCHAMPS I., CADIOU C., COSSU-LEGUILLE C., 2015.01.23. Impacts environnementaux des agents de contraste au gadolinium : situation locale, approches cellulaires et in vivo, Labex Ressources 21 (Nancy, France).
6. PERRAT E., PARANT M., DAUCHY X., WAGNER P., ROUSSELLE P., COSSU-LEGUILLE C., 2014.06.16. Impacts des agents de contraste au Gadolinium dans l’environnement Lorrain : Premiers résultats. Atelier Terres Rares, Labex Ressources 21 (Nancy, France).
7. PAIN S., BIGIANTI-RISBOURG S. & PARANT M., 2004, Intérêt de la prise en compte du niveau basal de l’activité du mécanisme de défense multixénobiotique (MDMX) dans le cadre de son utilisation en tant que biomarqueur. 47ème congrès de l’Association
Française de Limnologie (5 – 8 Juillet 2004, Besançon, France).
D. Communications orales dans des séminaires
1. PERRAT E., BOUYER L., PARANT M., PY J-S., WAGNER P., ROSIN C., COSSU-LEGUILLE C., 2017.02.02. Les agents de contraste à base de Gadolinium : contamination du milieu aquatique et impacts sur les organismes filtreurs. Séminaire de l’école doctorale RP2E, (Nancy, France).
2. PAIN S., & PARANT M., 2003, Potentiel Biomarqueur du Mécanisme de Défense Multixénobiotique (MDMX) chez Dreissena polymorpha pour le Suivi de la Pollution Organique en Eaux Douces. Présentation des travaux de recherche doctorale dans le cadre d’une invitation par l’université du Québec – Institut National de la Recherche Scientifique – INRS Eau, Terre, Environnement (01 août 2003, Québec, Canada). 3. PARANT M., Mai 1998, université de Lisbonne (Portugal). Animation d’un séminaire
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E. Communications affichées dans des congrès internationaux
1. PERRAT, E., PARANT M., PY J-S., WAGNER P., ROUSSELLE P., ROSIN C., COSSU-LEGUILLE C., 2015.06.29. Anthropogenic gadolinium: environmental concentrations in Lorraine region (France) and effects on living organisms. EDA-EMERGE PhD student conference, Leipzig (Germany).
2. PERRAT E., PARANT M., PY J-S., WAGNER P., ROUSSELLE P., ROSIN C., COSSU-LEGUILLE C., 2015.05.04 Anthropogenic gadolinium: environmental concentrations in Lorraine region (France) and effects on living organisms. SETAC, Barcelone (Spain). 3. PAIN-DEVIN S., COSSU-LEGUILLE C., DEVIN S., GEFFARD A., GIAMBÉRINI L., IMMEL F.,
JOUENNE T., MINGUEZ L., PARANT M., RODIUS F., VIARD F., 2010. Defense systems as markers of susceptibility in natural populations of zebra mussel: comparison of baseline defense levels in 8 populations to investigate susceptibility to environmental stress. 20th Annual meeting of SETAC Europe.
Science and technology for environmental protection. Seville, Spain, 23-27/05/2010. 4. PARANT M. & PAIN S., 2004, Multixenobiotic Defense Mechanism (MXDM) in
Dreissena polymorpha as a biomarker for the monitoring of freshwater pollution. Poster présenté au 14ème congrès annuel de la « Society of Environmental Toxicology
and Chemistry », SETAC Europe (18-22 avril 2004, Prague, République Tchèque). 5. PARANT M., ALLIE S., GIAMBERINI L., BAGREL D.. Enzymes of detoxication as
biomarkers of chemical pollution in the freshwater bivalve Dreissena polymorpha. Fourth European Conference on Ecotoxicology and Environmental Safety, Metz, August 25-28 1996.
6. RADEAU T., DAMON M., PARANT M., VIAL H., GODARD P., Protein kinase C activity in human unstimulated-alveolar macrophages, XIII World Congress of Asthmologie, October 21-25, 1990, Maebashi, Japan.
7. VIAL H.J., PARANT M.R., SAINTE-MARIE J., PHILLIPOT J.R., Polyphosphoinositide metabolism and protein kinase C activity in leukemic L2C guinea pig lymphocytes. 18th International Leukocyte Culture Conference, June 19-24, 1987, La Grande Motte, France. Abstract in Immunology, 1987, supp. 3, 136-137.
F. Communications affichées dans des congrès nationaux
1. PERRAT E., PARANT M., ROSIN C., PY J-S., WAGNER P., SHOM B., CHUBURU F., DESCHAMPS I., CADIOU C., COSSU-LEGUILLE C., 2015.10.16. Impacts des agents de contraste au Gadolinium : Année 1. Rapport EC2CO, Paris (France).
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2. NAUDIN B., CHAN P., COSETTE P., JOUENNE T., PARANT M. et PAIN-DEVIN S., 2011. Etude différentielle des protéomes de branchies de dreissènes (moules d’eau douce) prélevées sur des sites pollués ou non. Congrès de Spectrométrie de Masse et d’analyse protéomique, AVIGNON, SMAP 2011.
3. M. PARANT. Utilisation de l'informatique lors du traitement de données biologiques : application lors des T.P. de biochimie et de chimie de l'eau. Congrès d'automne de la Société Française de Biochimie et de Biologie Moléculaire. Paris, Décembre 1993. 4. PARANT M.R., VIAL H.J., SAINTE-MARIE J., Continuous activation of protein kinase C
in leukemic L2C guinea pig lymphocytes without stimulation of inositol lipid turnover. 15ème Forum des jeunes chercheurs Société Chimie Biologique, 13-16 Septembre 1988, Orsay, France.
G. Communications affichées dans des séminaires
1. FLEURBAIX E., PARANT M. ET COSSU-LEGUILLE C.– Mai 2019 - Séminaire Doctoriales de Lorraine (Vosges – France) – Le côté obscur des terres-rares : impact à l’échelle des cellules du poisson zèbre - Poster vulgarisation scientifique + résumé.
2. FLEURBAIX E., PARANT M. AND COSSU-LEGUILLE C. - Février 2019 : Cellular response to rare earth elements alone and in mixtures on ZF4 cell line (Danio rerio) - Séminaire Ecole Doctorale Sciences de l’Ingénierie des Ressources Naturelles (SIReNa, Nancy – France).
3. PERRAT E., BOUYER L., PARANT M., PY J-S., WAGNER P., ROSIN C., COSSU-LEGUILLE C., 2016.04.19. Effets des agents de contraste à base de gadolinium sur les bivalves d’eau douce. Journée des doctorants, Metz (France).
4. PERRAT E., BOUYER L., PARANT M., PY J-S., WAGNER P., ROSIN C., COSSU-LEGUILLE C., 2016.01.28. Effets des agents de contraste à base de gadolinium sur les bivalves d’eau douce. Séminaire de l’école doctorale RP2E, Nancy (France).
5. PERRAT E., PARANT M., ROSIN C., COSSU-LEGUILLE C., 2016.01.20. Les agents de contraste au Gadolinium : présence dans le milieu aquatique Lorrain et impacts sur les organismes. Labex Ressources 21, Nancy (France).
6. PERRAT E., PARANT M., ROSIN C., COSSU-LEGUILLE C., 2015.01.23. Evaluation de la présence des agents de contraste au Gadolinium sur le secteur lorrain. Labex Ressources 21, Nancy (France).
7. VELLINGER C., IMMEL F., PARANT M., USSEGLIO-POLATERA P., 2011, La protéomique : un outil pour la bioévaluation des cours d’eaux ? Séminaire RP2E, 20 janvier 2011, Nancy, France.
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8. PAIN, S., PARANT, M. & PIHAN, J.C., 2000, Les Mécanismes Membranaires d’Elimination des Xénobiotiques (MMEX) pour le suivi de la pollution organique en eaux douces. Poster présenté aux Doctoriales de Lorraine, (Octobre 2000, La Bresse). 9. PAIN, S., PARANT, M. & PIHAN, J.C., 2002, Potentiel biomarqueur des Mécanismes de
Défense face aux Xénobiotiques Multiples (MDXM) chez Dreissena polymorpha pour le suivi de la pollution organique en eaux douces. Poster présenté au séminaire de l’Ecole Doctorale Ressources Procédés Produits Environnement (RP2E), (17 Janvier 2002, Nancy).
10. PAIN, S., PARANT, M. & PIHAN, J.C., 2003, Potentiel biomarqueur du Mécanisme de Défense MultiXénobiotique (MDMX) chez Dreissena polymorpha pour le suivi de la pollution organique en eaux douces. Poster présenté au séminaire de l’Ecole Doctorale Ressources Procédés Produits Environnement (RP2E), (23 Janvier 2003, Nancy) – Prix du meilleur poster.
11. PERQUIN M., OSTER T., PARANT M., BAGREL D. Implication des systèmes de défense cellulaire associés au glutathion dans les mécanismes de résistance de la cellule cancéreuse. Pôle Européen de la Santé Nancy, 12 Janvier 1996.
H. Participation à un ouvrage
1. PAIN S., BIAGIANTI-RISBOURG S. & PARANT M., 2005, Relevance of the Multixenobiotic Defence Mechanism for the biological monitoring of freshwaters – Example of its use in zebra mussels, In : Trends in Water Pollution Research, Ed J.V. Livingstone, Novas Science Publishers Inc., pp203-220
I. Autres publications et rapports
1. PARANT M., COSSU –LEGUILLE C., PERRAT E., SOHM-REDERSTORFF B., WAGNER P., CHUBURU F., CADIOU C., DECHAMPS-OLIVIER I., 2016 - Rapport d’activité final Projet EC2CO – Impacts environnementaux des agents de contraste au Gadolinium – AO869543
2. VELLINGER C., IMMEL F., PARANT M., USSEGLIO-POLATERA P., 2011, Utilisation de la protéomique comme outil de diagnostic d’une contamination métallique sur un amphipode d’eau douce Gammarus pulex (Linnaeus, 1758) - Séminaire 2011 de l’Ecole Doctorale RP2E « Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits et Environnement », Nancy, 20 janvier 2011– ISBN 2-9518564-9-0
3. PAIN S., PARANT M. & PIHAN J.C., 2002, Potentiel biomarqueur des Mécanismes de Défense face aux Xénobiotiques Multiples (MDXM) chez Dreissena polymorpha pour
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le suivi de la pollution organique en eaux douces. Séminaire 2002 de l’Ecole Doctorale RP2E « Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits et Environnement », Nancy, 17 Janvier 2002, pp 395-400 (ISBN 2-9518564-0-7).
4. PAIN S., PARANT M. & PIHAN J.C., 2003, Potentiel biomarqueur du Mécanisme de Défense Multixénobiotique (MDMX) chez Dreissena polymorpha pour le suivi de la pollution organique en eaux douces, Séminaire 2003 de l’Ecole Doctorale RP2E « Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits et Environnement », Nancy, 23 janvier 2003, pp 185-191 (ISBN 2-9518564-1-5).
5. PARANT M.R., JOURDAN M. and VIAL H.J., Protein kinase C activity in IL-6 sensitive human myeloma cell lines. Rapport d'activité concernant les travaux réalisés durant l'année 1991 au sein de l'URA CNRS 530 à Montpellier.
6. PARANT M., PIHAN J.C., Utilisation de l’activité des mécanismes membranaires d’élimination des xénobiotiques comme biomarqueur d’exposition chez le bivalve d’eau douce Unio tumidus. Rapport dans le cadre du programme PNETOX 1 Décembre 1998.
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Chapitre 2 - Exposé des travaux de recherche
I.
Avant-propos
Dans un premier temps, vous trouverez ci-dessous un résumé chronologique de mes activités de recherche de la préparation de mon DEA jusqu’à ce jour. J’apporterai ensuite des éléments complémentaires pour illustrer chaque période distincte de mes activités de recherche. La période 2012- 2017 sera abordée avec plus de détails ; elle correspond à un ensemble de travaux dont je suis le porteur, de la création du projet jusqu’à sa réalisation, en passant par le montage et l’obtention des dossiers de financements de fonctionnement du projet et du salaire de la thèse associée.
II.
Résumé chronologique de mes activités de recherche
J'ai été initié aux travaux de recherche sous la forme de 2 stages de 6 mois dans le cadre de la préparation du DEA Biologie-Santé à l’Université de Montpellier II. Bénéficiaire d'une allocation de recherche M.R.T., j'ai pu ensuite y préparer une thèse (spécialité Biochimie, Biologie cellulaire et moléculaire) que j’ai soutenu le 30 octobre 1990 sous l’intitulé « Mise en évidence d'une activité protéine kinase C atypique dans une lignée de myélome multiple humain, RPMI 8226 ». Ces travaux ont fait l'objet de 4 publications dans des revues scientifiques internationales.
Recruté comme ATER à l'université de Metz de Janvier 1991 à Septembre 1992, j'ai continué à effectuer régulièrement des déplacements à Montpellier pour compléter une étude concernant l'activité PKC dans des lignées de myélome multiple humain. Ces travaux ont fait l'objet d'un rapport d'activité interne au CNRS.
Nommé Maître de conférences (CNU 64) à l'université de Metz en octobre 1992, j’ai intégré le laboratoire de biochimie métabolique et cellulaire (Pr. D. Bagrel) au sein duquel j’ai travaillé durant 5 ans (1992-1997). Il s'agissait pour moi d'aborder un thème de recherche nouveau concernant les enzymes du métabolisme des xénobiotiques. Mes premières années au sein de ce laboratoire ont essentiellement été consacrées à la recherche de financements d’équipement et de fonctionnement, à l’étalonnage du matériel acquis, ainsi qu'à une mise à niveau personnelle dans ce domaine de recherche nouveau pour moi. Durant cette période, j'ai été co-responsable de 3 étudiants de DEA ainsi que d'un stagiaire de maîtrise. Les travaux menés ont donné lieu à la présentation d'un poster lors du congrès international SECOTOX 96.
A partir de septembre 1997, souhaitant m’impliquer davantage dans des recherches en lien avec l’environnement, j’ai intégré l’équipe du Pr J-C Pihan (Laboratoire EBSE – Dir : P. Vasseur) pour initier un nouveau sujet visant à utiliser les mécanismes membranaires impliqués dans l'élimination cellulaire des xénobiotiques comme biomarqueurs de pollution
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chez les bivalves d'eau douce. Durant presque 7 ans (Septembre 1997-2003), je me suis attaché au développement de cette approche. Les travaux menés ont tout d’abord fait partie du programme de recherche national PNETOX 1 dirigé par le Pr Vasseur (1997-1998). J’ai ensuite encadré un stage de DEA (1999) qui s’est soldé par l’obtention d’une bourse de thèse MRT. J’ai co-encadré cette thèse (Mme S. Pain) avec le Pr J-C Pihan. Ce travail s’est achevé en avril 2003 par la soutenance de la thèse intitulée « Potentiel biomarqueur du mécanisme de défense multixénobiotique (MDMX) chez Dreissena polymorpha pour le suivi de la pollution organique en eaux douces ». Durant cette période, en parallèle à ces activités locales, j’ai développé une collaboration avec l’université de Lisbonne. J’ai notamment co-encadré une étudiante en master européen, effectué plusieurs déplacements à Lisbonne pour mettre en place les manipulations de terrain de cette étude et animé en langue anglaise un séminaire concernant le métabolisme des xénobiotiques chez les bivalves. Les travaux développés au cours de cette période (1997-2003) ont donné lieu à 5 publications dans des revues avec comité de lecture, 1 publication sous forme d’acte de séminaire, 6 présentations orales, 4 présentations sous forme de poster, 1 participation à un ouvrage et 2 participations à des contrats de recherche.
Ensuite, de 2004 à 2012, en rapport avec mes nombreuses responsabilités et implication collectives au sein du département de Biologie de l’UFR SciFA, mon activité de recherche a consisté en des co-encadrements et en la participation à des programmes existants. Durant cette période j’ai suivi une formation continue concernant l’analyse protéomique, ce qui m’a amené à piloter une étude comparative de protéomes dans le cadre de la thèse de C. Mondy – (Dir P. Usseglio-Polatera) et à co-encadrer une thèse (C. Vellinger) avec le Pr P.Usseglio-Polatera. L’ensemble de ces travaux m’a également amené à participer au projet SYDEPOP (Programme National EC2CO) et à initier une collaboration avec la plateforme protéomique de l’IFRMP 23 (FRE 3101 CNRS, Rouen, dirigée par Thierry Jouenne).
A compté de 2012, j’ai pris en charge le développement d’un sujet de recherche original ayant pour objectif l’évaluation de l’impact environnemental des agents de contraste gadolinés rejetés dans l’environnement suite à leur utilisation lors d’examen IRM. Les travaux ont pu être initiés grâce à un financement EC2CO (Programme de financement national) via un projet dont j’ai été le porteur. J’ai ensuite élaboré et défendu un dossier de demande de financement de thèse et de fonctionnement qui a été suivi par le programme d’excellence Labex R21 et la région Lorraine. Pour mener à bien la faisabilité de ce projet, j’ai également établi une collaboration avec le Pr F. Chuburu (Institut de Chimie Moléculaire de Reims - UMR 7312 CNRS - Université de Champagne Ardennes) pour la partie de synthèse chimique et les études de relaxométrie liées au projet et avec le laboratoire ANSES de Nancy pour la partie analytique dans les eaux et les organismes exposés.
Les travaux menés de 2012 à 2017 ont permis d’encadrer une stagiaire de BTS, 3 stagiaires de Master 1, 4 stagiaires de Master 2 et une étudiante en thèse en co-direction avec le Pr C.
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Cossu-Leguille. La thèse intitulée « Impacts environnementaux des agents de contraste au gadolinium » a été soutenue en décembre 2017. Les travaux développés via ce sujet ont donné lieu à 3 publications dans des revues avec comité de lecture, 5 présentations orales et 7 présentations sous forme de poster.
Les compétences acquises au sujet des terres rares et les résultats obtenus m’ont permis d’intégrer une ANR internationale - PRCI Franco-Luxembourgeois nommée « Ecotoxicology of Rare Earth Element in aquatic Systems (ECOTREE) » à laquelle je participe depuis octobre 2017 en tant que co-encadrant de la thèse d’Emmanuel Fleurbaix.
III.
Détails des activités de recherche développées au cours des différentes
périodes de mon parcours
A. Diplôme d’études approfondies
Dans le cadre de la préparation du DEA Biologie – Santé à l’Université de Montpellier II, j'ai été initié aux travaux de recherche lors de deux stages d'une durée de six mois chacun.
Tout d'abord, au sein de la ligne Immunologie de l'entreprise SANOFI Recherche à Montpellier (Septembre 1986 - Février 1987) sous la direction du Docteur P. Poncelet, j'ai pu acquérir des connaissances concernant la cytofluorométrie et les techniques de dosages immunologiques de type ELISA. Durant ce stage j’ai notamment été amené à quantifier des antigènes membranaires de cellules lymphocytaires humaines à l’aide d’anticorps spécifiquement développés par SANOFI recherche.
Ensuite, au sein de l'URA CNRS 530 à Montpellier (Mars 1987 - Août 1987), j'ai été initié aux techniques de chromatographie et de dosages d'activités enzymatiques sous la direction du Docteur H. Vial. Au cours de ce stage je me suis attaché à étudier l'activité protéine kinase C (PKC) dans des lymphocytes leucémiques de cobaye. Ce sujet était intégré à une approche plus globale visant à montrer l’implication de l’activité protéine kinase C lors des phénomènes de prolifération des cellules cancéreuses.
B. Doctorat
A l’issu de mon DEA, bénéficiaire d'une allocation de recherche M.R.T., je suis resté dans l'équipe du Docteur H. Vial au sein de l'URA CNRS 530 pour la préparation d'une thèse (spécialité Biochimie, Biologie cellulaire et moléculaire).
Durant mes trois années de thèse, nous avons mis en évidence un comportement anormal de l'activité PKC présente dans une lignée de myélome multiple humain, RPMI 8226. L'approfondissement des travaux a ensuite permis de montrer la nature atypique de cette activité PKC essentiellement caractérisée par :
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- des propriétés particulières d'activation par le calcium et les phospholipides, - une inhibition différentielle par des inhibiteurs connus de la PKC,
- une absence complète d'inhibition par des peptides analogues de la séquence auto-inhibitrice de la PKC,
- une "down regulation" non conventionnelle par les esters de phorbols
Durant cette période, j’ai notamment pu élargir mes compétences dans le domaine de l’enzymologie, apprendre à manipuler et gérer l’utilisation de molécules radio-marquées et acquérir une maîtrise pratique de la chromatographie échange d’ions et de l’électrophorèse SDS-PAGE.
Ces travaux ont fait l'objet de quatre publications dans des revues scientifiques internationales.
C. 1992 - Juillet 1997
Nommé maître de conférences (section 64) au sein de l'Université de Metz à partir d'octobre 1992, j'ai participé avec le Pr. D. Bagrel à la mise en place du Laboratoire de Biochimie Métabolique et Cellulaire sur le campus du Saulcy. Il s'agissait pour moi d'aborder un thème de recherche nouveau concernant les enzymes du métabolisme des xénobiotiques et plus particulièrement celles liées au glutathion. Mes deux premières années au sein de ce laboratoire ont donc, sur le plan de la recherche, essentiellement été consacrées à l'installation du laboratoire, à la recherche de financement pour l'équipement du laboratoire, à la mise en place de techniques de bases de biochimie, ainsi qu'à une mise à niveau personnelle dans ce domaine de recherche, nouveau pour moi, mais déjà largement étudié depuis une vingtaine d'années dans le domaine de la santé. Durant l'année 1995, j'ai décidé de mettre à profit les connaissances acquises dans ce domaine pour développer un thème de recherche lié à l'environnement. Dans ce but, j'ai également été amené à élargir mes connaissances en ce qui concerne la physiologie des organismes invertébrés et notamment celle du mollusque bivalve Dreissena polymorpha, largement utilisé sur le secteur lorrain comme organisme bio-indicateur de pollution en eaux douces.
Jusqu’à juillet 1997, je me suis impliqué et ai développé l’utilisation d'enzymes de protection cellulaire comme biomarqueurs de la présence de polluants organiques chez les organismes d'eaux douces. Les résultats obtenus ont suggéré un potentiel intéressant des activités glutathion-S-transférases en tant que biomarqueurs d’exposition aux polluants chez Dreissena polymorpha.
Ces travaux ont donné lieu à la présentation d'un poster lors du congrès européen SECOTOX 96.
Durant cette période au sein du Laboratoire de Biochimie Métabolique et Cellulaire, j'ai été co-responsable de 3 étudiants de DEA (Melle Perquin, DEA Toxicologie Metz 1994, Mr
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Montigny, DEA Génie Biologique Nancy-Reims 1996, Mr Allié, DEA Toxicologie Metz 1997) ainsi que d'un stagiaire de Maîtrise en 1996. J'ai également été, à 5 reprises, membre du jury lors de la soutenance de mémoire de Maîtrise « Mesures et Contrôles » à Metz.
D. Septembre 1997-2003
A la rentrée de l’année universitaire 1998-1999, j’ai intégré l’équipe du Pr Pihan (Laboratoire EBSE – Dir P. Vasseur) pour initier un nouveau sujet visant à utiliser les mécanismes membranaires impliqués dans l'élimination cellulaire des xénobiotiques comme biomarqueurs de pollution chez les bivalves d'eaux douces.
Dans un premier temps, mes travaux ont été consacrés à la mise au point d’une méthode de mesure de l’activité ATPasique associée aux mécanismes membranaires d’élimination des xénobiotiques chez les bivalves. Cette méthode de mesure a été intégrée comme paramètre biochimique dans le programme de recherche PNETOX 1 (Responsable : Pr. P. Vasseur).
Suite à ces travaux, il s’est avéré nécessaire d’élargir ces études en développant d’autres techniques plus sensibles pour la mesure de l’activité des mécanismes membranaires d’élimination des xénobiotiques. La mise au point d’une technique utilisant des composés fluorescents a été développée dans le cadre d’un stage de DEA toxicologie de l’environnement dont j’ai assuré l’encadrement. Les excellents résultats de l’étudiante (S. PAIN, Major de promotion 1999) lui ont permis d’obtenir une bourse M.R.T. et un travail de thèse a été initié dans la continuité de son DEA à partir du mois de novembre 1999. Ce travail avait pour but la validation de l’utilisation des mécanismes membranaires d’élimination des xénobiotiques, encore nommés Mécanismes de Défense MultiXénobiotique (MDMX), comme biomarqueurs de pollution organique en eau douce.
La mise en œuvre d’une double approche in situ et en laboratoire a permis de mettre en évidence le caractère inductible de l’activité MDMX lorsque les organismes sont exposés à différents stress et plus particulièrement à des stress polluants. La réversibilité de l’induction mesurée a également été montrée en replaçant les organismes en milieu propre suite à une période d’exposition. La dépuration en laboratoire d’organismes prélevés in situ a permis de mettre en évidence l’existence dans la population étudiée, du niveau basal de l’activité MDMX. Enfin, l’étude de l’évolution saisonnière mesurée chez des organismes transférés in situ durant 15 mois a montré que les variations détectées étaient liées au cycle saisonnier du milieu naturel. L’ensemble des résultats obtenus et l’interprétation qui a pu en être faite ont permis de conclure à un réel potentiel des mécanismes MDMX comme biomarqueur pertinent pour le suivi de la pollution organique dans les écosystèmes dulçaquicoles.
Ce travail s’est achevé en avril 2003 par la soutenance de la thèse intitulée « Potentiel biomarqueur du mécanisme de défense multixénobiotique (MDMX) chez Dreissena polymorpha pour le suivi de la pollution organique en eaux douces »
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Les travaux développés au cours de cette période ont donné lieu à 5 publications dans des revues avec comité de lecture, 1 publication sous forme d’acte de séminaire, 6 présentations orales, 4 présentations sous forme de poster, 1 participation à un ouvrage et 2 participations à des contrats de recherche.
En parallèle à ces activités locales, j’ai été de début 1998 à décembre 1999 co-responsable de l’encadrement d’une étudiante de l’Université de Lisbonne préparant un Master européen. Dans le cadre de ce programme, je me suis rendu à Lisbonne au mois de Mai 1998 afin d’analyser des résultats préliminaires et de mettre en place de nouvelles expérimentations sur le terrain. Lors de ce déplacement, j’ai animé en langue anglaise un séminaire concernant le métabolisme des xénobiotiques chez les bivalves. J’ai ensuite accueilli l’étudiante à Metz au cours du mois de février 1999 afin d’approfondir l’analyse des résultats obtenus au cours des mois précédents. La soutenance du Master (Contribuiçao para o estudo da actividade especificia da glutationa S-tranferase no mexilhao Mytilus galloprovincialis Lm) s’est déroulée le 29 novembre 1999 à Lisbonne où je me suis rendu en tant que membre du jury.
Ces travaux ont donné lieu à une présentation sous forme de poster.
E. 2003- 2012
En rapport avec mes nombreuses responsabilités et implications collectives d’ordre administratif durant cette période, mon activité de recherche a été principalement orientée vers des interventions ciblées intégrées dans des programmes de recherche existants. Ayant suivi une formation continue concernant l’analyse protéomique (Institut Cochin, Paris), et initié une collaboration avec la plateforme protéomique de l’IFRMP 23 (FRE 3101 CNRS, Rouen, dirigée par Thierry Jouenne), je suis notamment intervenu en co-encadrement dans ce domaine.
Dans un premier temps, j’ai été amené à piloter une étude comparative de protéomes dans le cadre de la thèse de Cédric Mondy puis à co-encadrer la thèse de Mme Céline Vellinger avec le Pr Philippe Usseglio-Polatera.
Intitulé « Effets d’expositions métalliques simples ou multiples à différentes températures chez Gammarus pulex : approche multi-marqueurs et perspectives en bioévaluation », le travail développé lors la thèse de Mme Vellinger avait pour but (1) d’évaluer les effets de deux éléments métalliques (cadmium et arséniate) seuls ou en interaction sur des organismes exposés en conditions contrôlées, (2) d’appréhender les effets de la température en tant que facteur confondant potentiel des réponses mesurées et (3) rechercher l’existence d’une réponse singulière potentielle du protéome d’individus exposés aux éléments métalliques seuls ou en mélange ; à plusieurs températures.
