Investigations were conducted to establish the magnitude and pattern of differential expression of proteins due to generational selection of third instar Anopheles gambiae s.s. Giles larvae by cadmium, copper and lead heavy metals, the three possible common urban pollutants.

A susceptible strain of A. gambiae s.s. third instar larvae was separately placed under selection pressure with cadmium, copper and lead at LC30 and controls through five generations. First, third and fifth generation selection survivors were screened for differentially expressed proteins relative to non-exposed control by two-dimensional gel electrophoresis. Distribution patterns of the spots were analyzed by χ2 or Fishers' exact test and variations in expressions between and within generations by ANOVA. Most differentially expressed spots were acidic and of low molecular weight among all metals and generations. Type of heavy metal and generation were the main indicators of variations in differential expressions. Variation between generations was most significant among cadmium-selected populations of which the most number of spots were induced in the fifth generation. Most spots were induced in the copper-selected population in the third generation. The induced protein spots may be the products from respective genes that respond to heavy metals and counter their toxicity, thus building A. gambiae s.s. tolerance to these pollutants. The differential pattern and magnitude of expressed spots have potential application as molecular markers for assessment of anopheline adaptation status to heavy metals, and provide insight into the extent of environmental pollution.

L'effet de la salinité (0,3 - 0,45 et 2,45 g.L-1) et de la dureté (250 - 500 g.L-1 (CaCO3) sur la toxicité de Al, Cu, Cr, Cd, Ni, Zn vis-à-vis de Daphnia magna est étudiée en laboratoire. Les concentrations en ions métalliques varient entre 0,01 et 25 mg.L-1. Les résultats obtenus à 20°C montrent que la toxicité mesurée en CI50 24 h et CI50 48 h (CI = Concentration d'Inhibition) de Cd, Cu, Zn et Al augmente avec un accroissement de la salinité ou de la dureté. Par contre, la toxicité de Ni et Cr est atténuée malgré l'accroissement de la salinité du milieu. L'augmentation de la dureté entraîne une réduction de la toxicité du chrome.

Les effets de trois métaux lourds (Cu, Hg, Cd) sur le développement d'Anopheles hispaniola, vecteur potentiel du paludisme, de Culex pipiens et Culex hortensis ont été étudiés dans l'oued N'fis près de la station Agadir Tachraft, dans les bassins expérimentaux de traitement des eaux usées de Marrakech (Maroc) et dans un bassin d'élevage des grenouilles. Les effets varient selon l'espèce, en fonction du développement et selon la nature et la dose du métal. A. hispaniola au stade L4 se montre le plus sensible aux trois métaux Cu, Hg, Cd. La CL50 (24h) est respectivement de 3,78, 1,52 et 4,81 mg.L-1, plus faible que celle de C. hortensis (5,02 , 3,1 et 9,91 mg.L-1) et de C. pipiens (5,91, 4,43 et 17,48 mg.L-1). Par contre, la sensibilité au Cd ne diffère pas significativement chez A. hispaniola et C. hortensis au stade L2 selon le test de Newman - Keuls. Cette étude montre qu'A. hispaniola qui a un cycle de vie relativement court et qui est facile à élever au laboratoire, présente une sensibilité 2 fois plus élevée pour le Hg, 3,4 fois plus élevée pour le Cd et 8,6 fois plus importante pour le Cu que Aedes aegypti. Cette dernière est proposée comme espèce-test pour les mêmes propriétés pour étudier les effets biologiques des métaux lourds sur les insectes aquatiques.

E. variatus est une espèce de petite taille facile à élever au laboratoire ; elle peut se reproduire par voie asexuée (fragmentation). L'influence de certains sels de métaux lourds sur la mortalité, le taux de fragmentation et la croissance des populations ont été étudiés afin d'établir les possibilités d'utilisation de cette espèce amphibie pour tester la toxicité des sédiments aquatiques. Les sels de Cd, Cu et Zn provoquent une mortalité proportionnelle à leur concentration. Le zinc est le métal le plus nocif ; le plomb n'entraîne pas de mortalité significative à court terme (72 heures). Les sels de métaux utilisés modifient de façon variable le taux de fragmentation et de croissance des populations. La fragmentation complique l'interprétation des résultats des tests auxquels cette espèce est soumise. De ce fait, E. variatus ne semble pas être un bon candidat comme organisme test, comme le sont d'autres espèces du même genre.

L'analyse des sédiments de quinze stations de l'Ill et de ses affluents a révélé l'existence de contaminations par les métaux lourds qui sont associées, dans la majorité des sites prospectés, à une forte charge en matières organiques. Les peuplements d'oligochètes inféodés aux sédiments fins sont dominés par des espèces résistantes à la pollution (Limnodrilus hoffmeisteri, Tubifex tubifex, Pristinella jenkinae...) ou ubiquistes (Aulodrilus pluriseta). Les fortes contaminations métalliques des sédiments sont généralement associées à des valeurs de l'indice oligochètes IOBS ≤ 1 et à des effectifs ≤ 1000.0,1 m-2. Elles sont corrélées négativement avec le pourcentage de Tubificidae avec soies capillaires et positivement avec le pourcentage de Tubificidae sans soies capillaires. Les métaux semblent perturber la reproduction in situ des oligochètes. Les adultes de Tubificidae sont en général moins résistants que les immatures et la stratégie de reproduction par voie asexuée pourrait constituer un facteur de résistance aux contaminations métalliques.

Les micropolluants métalliques Cd, Cu, Pb et Zn ont été analysés dans plusieurs compartiments inertes et biologiques de l'écosystème de la retenue du Mirgenbach : l'eau, les matières en suspension, le seston décanté, une mousse, un mollusque et trois organes de deux espèces dominantes de poissons. Ce lac artificiel reçoit les eaux échauffées de la centrale nucléaire de Cattenom (Nord-est de la France). L'étang de Lindre et la Meuse amont ont été choisis comme sites de référence. L'ensemble des supports analytiques montre que la retenue est fortement contaminée par le cuivre et à un degré moindre par le plomb et le zinc. Des teneurs importantes de cadmium ont seulement été détectées dans le seston décanté. Les métaux entrant dans la retenue se partagent entre deux phases : la colonne d'eau et les sédiments. Les concentrations élevées observées dans le seston décanté indiquent qu'une fraction importante de chaque métal disparaît de la phase circulante et stagne dans la retenue. Dans le cas du cuivre, une estimation des flux révèle que les deux tiers de ce métal se retrouvent dans les matières décantées. L'homogénéité dans la détection des différents micropolluants dans la moule Dreissena polymorpha Pallas et la mousse Fontinalis antipyretica Hedw. confirme l'intérêt de ces deux organismes comme indicateurs biologiques de la pollution circulante. Les deux poissons, le gardon Rutilus rutilus L. et la perche Perca fluviatilis L., se distinguent par de faibles concentrations métalliques dans le muscle. Bien que certains métaux aient été accumulés dans les organes cibles comme le foie pour le cuivre et le rein pour le plomb, ils peuvent difficilement être considérés comme des organismes sentinelles.

About 60 papers and reports dealing with heavy metal contents in different eel species were reviewed in order to document various patterns of uptake, elimination and accumulation of these metals and to underline their detrimental effects (lethality, histo-pathology). Two main toxicological topics were considered: observations on contaminant levels in eels taken from the wild, mainly from contamined waters, and experimental studies under laboratory conditions.