Mussel as a Tool to Define Continental Watershed Quality

Bivalves appear as relevant sentinel species in aquatic ecotoxicology and water quality assessment. This is particularly true in marine ecosystems. In fact, several biomonitoring frameworks in the world used mollusks since several decades on the base of contaminant accumulation (Mussel Watch, ROCCH) and/or biological responses called biomarker (OSPAR) measurements. In freshwater systems, zebra and quagga mussels could represent alternative sentinels, which could be seen as the counterparts of mussel marine species. This chapter presents original studies and projects underlying the interest of these freshwater mussels for water quality monitoring based on contaminant accumulation and biomarker development measurements. These sentinel species could be used as a tool for chemical/biological monitoring of biota under the European water framework directive and for the development of effect-based monitoring tools

Cellular and molecular complementary immune stress markers for the model species Dreissena polymorpha

International audienceThis study aimed to combine cellular and molecular analyses for better detail the effects of various stresses on a sentinel species of freshwater invertebrate. For this purpose, the hemocytes of the zebra mussel, Dreissena polymorpha, were exposed to different stresses at two different intensities, high or low: chemical (cadmium and ionomycin), physical (ultraviolet B), or biological ones (Cryptosporidium parvum and Toxoplasma gondii). After exposure, flow cytometry and droplet digital PCR analyses were performed on the same pools of hemocytes. Several responses related to necrosis, apoptosis, phagocytosis, production of nitric oxide and expression level of several genes related to the antioxidant, detoxification and immune systems were evaluated. Results showed that hemocyte integrity was compromised by both chemical and physical stress, and cellular markers of phagocytosis reacted to ionomycin and protozoa. While cadmium induced oxidative stress and necrosis, ionomycin tends to modulate the immune response of hemocytes. Although both biological stresses led to a similar immune response, C. parvum oocysts induced more effects than T. gondii, notably through the expression of effector caspases gene and an increase in hemocyte necrosis. This suggests different management of the two protozoa by the cell. This work provides new knowledge of biomarkers in the zebra mussel, at both cellular and molecular levels, and contributes to elucidate the mechanisms of action of different kinds of stress in this species

Resilience of Dreissena polymorpha in wastewater effluent: Use as a bioremediation tool?

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Bioaccumulation of Toxoplasma and Cryptosporidium by the freshwater crustacean Gammarus fossarum: Involvement in biomonitoring surveys and trophic transfer

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Toxoplasma gondii Oocyst Infectivity Assessed Using a Sporocyst-Based Cell Culture Assay Combined with Quantitative PCR for Environmental Applications

International audienceToxoplasma gondii is a ubiquitous foodborne protozoan that can infect humans at low dose and displays different prevalences among countries in the world. Ingestion of food or water contaminated with small amounts of T. gondii oocysts may result in human infection. However, there are no regulations for monitoring oocysts in food, mainly because of a lack of standardized methods to detect them. The objectives of this study were (i) to develop a reliable method, applicable in biomonitoring, for the rapid detection of infectious oocysts by cell culture of their sporocysts combined with quantitative PCR (sporocyst-CC-qPCR) and (ii) to adapt this method to blue and zebra mussels experimentally contaminated by oocysts with the objective to use these organisms as sentinels of aquatic environments. Combining mechanical treatment and bead beating leads to the release of 84% ± 14% of free sporocysts. The sporocyst-CC-qPCR detected fewer than ten infectious oocysts in water within 4 days (1 day of contact and 3 days of cell culture) compared to detection after 4 weeks by mouse bioassay. For both mussel matrices, oocysts were prepurified using a 30% Percoll gradient and treated with sodium hypochlorite before cell culture of their sporocysts. This assay was able to detect as few as ten infective oocysts. This sporocyst-based CC-qPCR appears to be a good alternative to mouse bioassay for monitoring infectious T. gondii oocysts directly in water and also using biological sentinel mussel species. This method offers a new perspective to assess the environmental risk for human health associated with this parasite

Use of the bivalve Dreissena polymorpha as a biomonitoring tool to reflect the protozoan load in freshwater bodies

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Contaminants of Emerging Concern in the Seine River Basin: Overview of Recent Research

For over 30 years, the sources and the transfer dynamics of micropollutants have been investigated in the PIREN-Seine programme. Recent works included a wide range of chemicals and biological contaminants of emerging concern (i.e. contaminants whose occurrence, fate and impact are scarcely documented). This chapter presents a brief overview of research recently conducted on contaminants as diverse as macro- and microplastics, poly- and perfluoroalkyl substances (PFASs), pathogenic protozoa, antibiotics and the associated antibiotic resistance. The multiscalar study of plastics and PFASs at a large spatial scale is rare; the results produced in recent years on the Seine River catchment have provided an original contribution to the investigation of the dynamics of these contaminants in urban environments. The results also highlighted that pathogenic protozoa are ubiquitous in the Seine River basin and that the contamination of bivalves such as Dreissena polymorpha could reflect the ambient biological contamination of watercourses. The widespread occurrence of antibiotics in the Seine River was demonstrated, and it was shown that the resistome of biofilms in highly urbanised rivers constitutes a microenvironment where genetic support for antibiotic resistance (clinical integrons) and resistance genes for trace metals are concentrated

Avis de l'Anses relatif à un document d’appui aux lignes directrices de l’arrêté du 7 mars 2011 relatives à l’évaluation de l'efficacité antimicrobienne des auxiliaires technologiques utilisés comme agents de décontamination des denrées d’origine végétale

Citation suggérée : Anses. (2023). Avis de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail relatif à la mise à jour des lignes directrices permettant d'évaluer l'efficacité antimicrobienne des auxiliaires technologiques utilisés comme agents de décontamination des denrées d’origine végétale. (Saisine 2022-SA-0136). Maisons-Alfort : Anses, 55 p.Un auxiliaire technologique est défini par le règlement (CE) n° 1333/2008 comme « toute substance :1) non consommée comme ingrédient alimentaire en soi ;2) volontairement utilisée dans la transformation de matières premières, de denrées alimentaires ou de leurs ingrédients pour répondre à un certain objectif technologique pendant le traitement ou la transformation ; et 3) pouvant avoir pour résultat la présence non intentionnelle mais techniquement inévitable derésidus de cette substance ou de ses dérivés dans le produit fini, à condition que ces résidus ne présentent pas de risque sanitaire et n’aient pas d’effets technologiques sur le produit fini ».Le décret n° 2011-509 du 10 mai 2011 fixe les conditions d’autorisation et d’utilisation des auxiliaires technologiques pouvant être employés dans la fabrication des denrées destinées à l'alimentation humaine. L’arrêté du 7 mars 2011 définit les prescriptions relatives à la constitution d’un dossier de demande d’autorisation d’emploi des auxiliaires technologiques dans une annexe intitulée « LIGNES DIRECTRICES POUR LA CONSTITUTION DES DOSSIERS […] ». La note d’appui scientifique et technique de l’Anses du 5 octobre 2018 (Anses 2018c) est également un document de référence et d’appui pour la constitution de ces dossiers. Elle apporte des précisions sur les données à fournir pour les aspects relatifs à l’innocuité et à la sécurité d’emploi, au regard des prescriptions susmentionnées.L’annexe de l’arrêté du 7 mars 2011 précise également qu’ « une justification de l'usage, de l'intérêt et de l'efficacité de la substance ou du mélange de substances, ainsi que l'explication du mode d'action et du rôle technologique dans le procédé de transformation, devraient être fournies, mentionnant les actions technologiques principales recherchées et secondaires éventuelles, si connues ». A cet égard, l’Afssa (Agence française de sécurité sanitaire des aliments) avait formulé en 2005 des « recommandations pour la présentation des données permettant d’évaluer l’efficacité des antimicrobiens appliqués sur, ou incorporés dans, les aliments » (Afssa 2005). L’expérience montre que les dossiers contiennent souvent des informations parcellaires et insuffisantes pour que l'Agence puisse évaluer l'efficacité antimicrobienne revendiquée par le pétitionnaire.Dans ce contexte, l’Anses a été saisie pour expliciter, par un document scientifique et technique, les termes des lignes directrices de l’arrêté relatives à l'efficacité antimicrobienne des auxiliairestechnologiques. Ce document a vocation à se substituer aux recommandations publiées par l’Afssa en 2005.Cette expertise ne concerne que la catégorie d’auxiliaires technologiques « agents de décontamination des produits végétaux » mentionnée dans l’annexe 1 du décret n° 2011-509, c’est-à-dire les « substances utilisées pour réduire ou maîtriser la contamination des denrées alimentaires d’origine végétale inhérente à leur provenance. Leur utilisation ne doit en aucune manière se substituer aux bonnes pratiques d’hygiène et leur utilisation doit être suivie d’une élimination par rinçage » [Saisine liée n° 2003-SA-0363

Avis de l'Anses relatif à un document d’appui aux lignes directrices de l’arrêté du 7 mars 2011 relatives à l’évaluation de l'efficacité antimicrobienne des auxiliaires technologiques utilisés comme agents de décontamination des denrées d’origine végétale

Citation suggérée : Anses. (2023). Avis de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail relatif à la mise à jour des lignes directrices permettant d'évaluer l'efficacité antimicrobienne des auxiliaires technologiques utilisés comme agents de décontamination des denrées d’origine végétale. (Saisine 2022-SA-0136). Maisons-Alfort : Anses, 55 p.Un auxiliaire technologique est défini par le règlement (CE) n° 1333/2008 comme « toute substance :1) non consommée comme ingrédient alimentaire en soi ;2) volontairement utilisée dans la transformation de matières premières, de denrées alimentaires ou de leurs ingrédients pour répondre à un certain objectif technologique pendant le traitement ou la transformation ; et 3) pouvant avoir pour résultat la présence non intentionnelle mais techniquement inévitable derésidus de cette substance ou de ses dérivés dans le produit fini, à condition que ces résidus ne présentent pas de risque sanitaire et n’aient pas d’effets technologiques sur le produit fini ».Le décret n° 2011-509 du 10 mai 2011 fixe les conditions d’autorisation et d’utilisation des auxiliaires technologiques pouvant être employés dans la fabrication des denrées destinées à l'alimentation humaine. L’arrêté du 7 mars 2011 définit les prescriptions relatives à la constitution d’un dossier de demande d’autorisation d’emploi des auxiliaires technologiques dans une annexe intitulée « LIGNES DIRECTRICES POUR LA CONSTITUTION DES DOSSIERS […] ». La note d’appui scientifique et technique de l’Anses du 5 octobre 2018 (Anses 2018c) est également un document de référence et d’appui pour la constitution de ces dossiers. Elle apporte des précisions sur les données à fournir pour les aspects relatifs à l’innocuité et à la sécurité d’emploi, au regard des prescriptions susmentionnées.L’annexe de l’arrêté du 7 mars 2011 précise également qu’ « une justification de l'usage, de l'intérêt et de l'efficacité de la substance ou du mélange de substances, ainsi que l'explication du mode d'action et du rôle technologique dans le procédé de transformation, devraient être fournies, mentionnant les actions technologiques principales recherchées et secondaires éventuelles, si connues ». A cet égard, l’Afssa (Agence française de sécurité sanitaire des aliments) avait formulé en 2005 des « recommandations pour la présentation des données permettant d’évaluer l’efficacité des antimicrobiens appliqués sur, ou incorporés dans, les aliments » (Afssa 2005). L’expérience montre que les dossiers contiennent souvent des informations parcellaires et insuffisantes pour que l'Agence puisse évaluer l'efficacité antimicrobienne revendiquée par le pétitionnaire.Dans ce contexte, l’Anses a été saisie pour expliciter, par un document scientifique et technique, les termes des lignes directrices de l’arrêté relatives à l'efficacité antimicrobienne des auxiliairestechnologiques. Ce document a vocation à se substituer aux recommandations publiées par l’Afssa en 2005.Cette expertise ne concerne que la catégorie d’auxiliaires technologiques « agents de décontamination des produits végétaux » mentionnée dans l’annexe 1 du décret n° 2011-509, c’est-à-dire les « substances utilisées pour réduire ou maîtriser la contamination des denrées alimentaires d’origine végétale inhérente à leur provenance. Leur utilisation ne doit en aucune manière se substituer aux bonnes pratiques d’hygiène et leur utilisation doit être suivie d’une élimination par rinçage » [Saisine liée n° 2003-SA-0363

Mollusc Bivalves as Indicators of Contamination of Water Bodies by Protozoan Parasites

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