Accumulation et distribution de microplastiques fluorescents aux premiers stades de leur vie chez le poisson zèbre
Summary
Les embryons/larves de poisson zèbre se développent à l’extérieur et sont optiquement transparents. La bioaccumulation des microplastiques chez les poissons aux premiers stades de leur cycle biologique est facilement évaluée à l’autise avec des microbilles marqués par fluorescence.
Abstract
En tant que nouveau type de polluant environnemental, le microplastique a été largement présent dans le milieu aquatique et constitue une menace élevée pour les organismes aquatiques. La bioaccumulation des microplastiques joue un rôle clé dans leurs effets toxiques; cependant, en tant que particules, leurs bioaccumulations sont différentes de celles de nombreux autres polluants. Décrit ici est une méthode réalisable pour déterminer visuellement l’accumulation et la distribution des microplastiques dans les embryons de poissons zèbres ou les larves à l’aide de microplastiques fluorescents. Les embryons sont exposés à différentes concentrations (0,1, 1 et 10 mg/L) de microplastiques fluorescents d’un diamètre de 500 nm pendant 120 h. Les résultats montrent que les microplastiques peuvent se bioaccumuler dans les embryons/larves de poisson zèbre d’une manière dépendante de la concentration. Avant l’éclosion, une forte fluorescence se retrouve autour du chorion embryonnaire; tandis que chez les larves de poissons zèbres, le sac vitellin, le péricarde et le tractus gastro-intestinal sont les principaux sites accumulés de microplastiques. Les résultats démontrent l’absorption et l’internalisation des microplastiques chez le poisson zèbre aux premiers stades de sa vie, ce qui fournira une base pour mieux comprendre l’impact des microplastiques sur les animaux aquatiques.
Introduction
Depuis leur première synthèse dans les années 1900, les plastiques sont largement utilisés dans divers domaines, ce qui entraîne une croissance rapide de la production mondiale1. En 2018, environ 360 millions de tonnes de plastiques ont été produites dans le monde2. Les plastiques dans l’environnement naturel se dégraderont en particules fines en raison de processus chimiques, physiques ou biologiques3. En général, les particules fines de plastique de <5 mm sont définies comme des microplastiques4. Les microplastiques sont également conçus pour des applications spécifiques, telles que les microbilles de produits cosmétiques5. En tant que contaminants quasi permanents, les microplastiques s’accumulent dans l’environnement et ont attiré de plus en plus l’attention des scientifiques, des décideurs et du public1,6. Des études antérieures ont documenté que les microplastiques pouvaient causer des effets indésirables chez les poissons, tels que des dommages gastro-intestinaux7,la neurotoxicité8,la perturbation endocrinienne9,le stress oxydatif10 et les dommages à l’ADN11. Cependant, la toxicité des microplastiques n’a pas été entièrement révélée jusqu’à présent12,13.
Les embryons de poisson zèbre offrent de nombreux avantages expérimentaux, y compris la petite taille, la fécondation externe, la transparence optique et les grandes couvées, et sont considérés comme un organisme modèle idéal pour étudier in vivo les effets des polluants sur les poissons aux premiers stades de leur vie. En outre, seules des quantités limitées de substances d’essai sont nécessaires pour l’évaluation des réponses biologiques. Ici, les embryons de poisson zèbre sont exposés à différentes concentrations de microplastiques (0,1, 1, 10 mg/L) pendant 5 jours, et la bioaccumulation et la distribution des microplastiques dans les embryons/larves de poissons zèbres sont évaluées. Ce résultat fera progresser notre compréhension de la toxicité des microplastiques pour les poissons, et la méthode décrite ici peut potentiellement être généralisée pour déterminer l’accumulation et la distribution d’autres types de matériaux fluorescents dans les premiers stades de vie du poisson zèbre.
Protocol
Representative Results
Discussion
Selon la ligne directrice sur la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques, telle que la directive 2010/63/UE de l’UE, l’autorisation d’éthique animale n’est pas obligatoire pour une expérience avec les premiers stades de vie du poisson zèbre jusqu’au stade de la capacité d’alimentation indépendante (5 jours après la fécondation)17. Cependant, les meilleures pratiques en matière de bien-être sont importantes pour optimiser l’utilisation du poisson zèbre et,…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été financé par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (21777145, 22076170) et le Programme pour les boursiers de Changjiang et l’équipe de recherche innovante à l’Université (IRT_17R97).
Materials
| Fluorescent microscope | Nikon, Japan | Eclipse Ti-S | |
| Green fluorescently labeled polystyrene beads | Phosphorex, USA | 2103A | |
| Tricaine | Sigma-Aldrich, USA | A5040 |
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