Gestion du stress oxydatif comme déterminant de la santé des salmonidés

Christen, Félix (2019). « Gestion du stress oxydatif comme déterminant de la santé des salmonidés » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.

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Résumé

L'espèce humaine a des capacités très limitées de synthétiser les acides gras polyinsaturés à longue chaîne comme les oméga-3 (n-3). Alors que ces acides gras sont une composante essentielle des membranes cellulaires et que leurs bienfaits sur la santé des êtres humains sont indéniables. Il devient alors primordial de s'approvisionner en n-3 à travers notre alimentation et la source principale de ces derniers sont les poissons gras. Les stocks de poisson sauvages ayant atteint leur limite d'exploitation l'aquaculture a pris de plus en plus de place et représente aujourd'hui 50% de la production. L'industrie essaye d'augmenter davantage la quantité d'oméga-3 dans les poissons afin d'améliorer leur qualité nutritionnelle pour l'humain. Cependant, dû à leur structure les n-3 sont extrêmement sensibles aux processus de peroxydation, un processus enclenché par les espèces réactives de l'oxygène. Vu le contenu élevé en oméga-3 dans la chair des poissons, ils hautement susceptible au stress oxydatif causé par les espèces réactives de l'oxygène qui peut induire des dommages au niveau des lipides membranaires, des protéines et de l'ADN affectant négativement la santé des poissons. Dans ce contexte, le but de cette thèse est de dresser une image complète de la santé des poissons en aquaculture et de l'effet du stress oxydatif sur deux marqueurs de la santé : la croissance et la résistance au stress thermique. Cela en partant de l'organisme entier, en passant par le cœur pour finir au niveau de la mitochondrie. Elle tente notamment de combler les lacunes béantes dans la compréhension des conséquences du contenu élevé en LC-PUFA des poissons en aquaculture au niveau de la biochimie mitochondriale, de la gestion du stress oxydatif et de l'homéostasie des poissons. Le modèle animal, l'omble chevalier (Salvelinus alpinus), l'omble de fontaine (S. fontinalis) et leurs hybrides ont été choisis en raison de leurs importances au niveau de l'industrie aquacole du Québec. Le premier objectif était d'évaluer l'impact d'un régime riche en n-3 sur les performances de croissance, le profil d'acides gras de la chair, certains marqueurs du stress oxydatif et l'activité antioxydante dans les quatre groupes de salmonidés. Un aliment riche en omgéga-3 induisait une perte au niveau des performances de croissance chez les quatre groupes. Ceci était accompagné d'une augmentation des dommages oxydatifs. La croissance semblait donc être un indicateur de la perte d'homéostasie corrélée aux marqueurs du stress oxydatif, soulignant ainsi la validité de ces marqueurs comme étant représentatif de la santé des animaux. De plus les défenses antioxydantes endogènes semblaient avoir atteint leur limite de protection contre le stress oxydatif induite par les oméga-3, et ce même dans le traitement avec un aliment avec un taux de n-3 proches des aliments commerciales. Le deuxième objectif était de déterminer s'il existe une corrélation entre la résistance au stress (une augmentation de la température), la teneur en acides gras du cœur et les taux de production de DRO dans nos quatre groupes de salmonidés. Nous avons démontré qu'il ne semble pas exister un lien direct avec la production de DRO à température élevé et la résistance à la température individuelle. Ici nous avons choisi de travailler sur des fibres cardiaques perméabilisées qui gardent intact l'environnement naturel de la mitochondrie. Il semblerait alors que, une production de DRO accrue induite par la température a été efficacement gérée par l'appareil cellulaire cardiaque. Vu que nous n'avons pas quantifié les dommages oxydatifs à ce stade-ci, il reste que c'est impossible de conclure sur une absence de corrélation entre stress oxydatif et résistance à la température. Par ailleurs nous avons pu déterminer un lien entre la résistance à la température et l'indice de peroxydation cardiaque, un indicateur de la susceptibilité au stress oxydatif. Ce dernier est nettement plus élevé pour les espèces et individus tolérant moins bien une augmentation rapide de la température. La susceptibilité au stress oxydatif induit par une plus grande quantité de n-3 semble alors étroitement liée à la gestion de l'homéostasie fonctionnelle du cœur pendant un stress. Le dernier objectif était de déterminer l'effet d'une augmentation aiguë de la température sur des mitochondries cardiaques isolées de l'omble chevalier. Le cœur a été choisi comme organe dû à son rôle primordial dans l'adaptation des poissons à la température. Nous avons démontré qu'à des températures près de la limite maximale de cette espèce l'intégrité mitochondriale se détériorait et la production d'espèces réactives de l'oxygène augmentait significativement. La résistance à la température semble alors liée à la génération de DRO au niveau cardiaque. Le stress oxydatif serait donc être un paramètre qui augmente à températures élevées et détériorait le fonctionnement mitochondrial ainsi limitant la résistance au stress thermique de cette espèce. Néanmoins, une approche in vitro comme les mitochondries isolées est loin des conditions physiologiques réelles. Nous n'avons donc pas pu conclure définitivement si cette augmentation des espèces réactives de l'oxygène causait effectivement des dommages au niveau cardiaque. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : CTmax, mitochondrie, stress oxydatif, DRO, homéostasie, oméga-3

Type:	Thèse ou essai doctoral accepté
Informations complémentaires:	La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse:	Blier, Pierre
Mots-clés ou Sujets:	Ombles / Santé / Croissance / Stress oxydatif / Adaptation à la chaleur / Homéostasie / Acides gras oméga 3 / Aquaculture
Unité d'appartenance:	Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par:	Service des bibliothèques
Date de dépôt:	10 juin 2019 08:12
Dernière modification:	10 juin 2019 08:12
Adresse URL :	http://archipel.uqam.ca/id/eprint/12563

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