Implication du stress oxydatif dans la toxicité du plomb sur une plante modèle, Vicia faba

Abstract

Lead contamination of ecosystems from human sources has increased for centuries. Owing to their immobility, plants are specially exposed. The goal of this study was to assess the toxicity of realistic lead doses on Vicia faba. We demonstrated that lead uptake in roots was quick. After only few hours, lead uptake induced an important oxidative stress in Vicia faba roots. This oxidative stress caused lipid peroxidation and genotoxic effects on roots cells: DNA strand breaks and chromosomal aberrations. We also demonstrated that NADPH oxidase activation via a calmodulin kinase was implicated in oxidative stress generation. The use of antioxidant and NADPH oxidase inhibitors highlighted that NADPH oxidase-mediated ROS production was implicated in lead toxicity and genotoxicityLe plomb est un des métaux les plus utilisés par l'Homme mais c'est aussi l'un des plus toxiques. Dans les écosystèmes, la teneur en plomb d'origine anthropique n'a cessé d'augmenter depuis plusieurs siècles. Dans plusieurs régions en France, le plomb pose actuellement des problèmes importants en matière de contamination de l'environnement. Les plantes, du fait de leur immobilité, sont particulièrement exposées. De nombreuses études ont déjà évalué la toxicité de ce métal sur les végétaux, mais la très grande majorité a utilisé des concentrations en plomb très largement supérieures à celles pouvant se retrouver dans des sites pollués. Le but de ces travaux a été d'évaluer sur une espèce sentinelle, Vicia faba, la toxicité de doses de plomb réalistes. Nous avons montré que le plomb pénétrait rapidement dans le système racinaire et générait, après seulement quelques heures, un important stress oxydatif à l'origine d'une peroxydation lipidique et de l'induction d'effets génotoxiques dans les cellules racinaires : cassures au niveau de l'ADN et induction d'aberrations chromosomiques. Nous avons pu mettre en évidence que la source de ce stress oxydatif était directement liée à l'activation de NADPH oxydases racinaires via une calmoduline kinase. L'utilisation d'inhibiteurs de cette enzyme et d'antioxydants a permis de montrer que la production d'espèces réactives de l'oxygène, initiée par la NADPH oxydase, était impliquée dans la toxicité du plomb et plus particulièrement dans sa génotoxicitéTOULOUSE-ENSAT-Documentation (315552324) / SudocSudocFranceF