Thèse Dynamique Immunitaire des Bivalves Exposés aux Psychotropes une Évaluation Multi-Échelles Résolue par des Techniques Photoniques de Fluorescence et l'Utilisation de Rapporteurs Bactériens H/F

Université de Lorraine

Établissement : Université de Lorraine
École doctorale : SIReNa - SCIENCE ET INGENIERIE DES RESSOURCES NATURELLES
Laboratoire de recherche : LIEC - Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements
Direction de la thèse : Jerome DUVAL ORCID 0000000254583761
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-06-01T23:59:59

Le projet doctoral PHOBIA (Photonique et Biosenseurs pour l'Immunotoxicologie Aquatique) propose une évaluation multi-échelle innovante de la dynamique immunitaire chez le bivalve d'eau douce Dreissena polymorpha (la moule zébrée) lorsqu'il est exposé à un stress psychotrope. Le projet dépasse les paramètres traditionnels en utilisant des techniques photoniques avancées de fluorescence et des biosenseurs bactériens pour résoudre la réponse immunitaire en temps réel après une exposition in vivo et ex vivo à la sertraline. La recherche doctorale est structurée autour de trois axes intégrés :
-Axe 1 : Dynamique à l'échelle de la population et biosensing. Le/la candidat(e) utilisera des biosenseurs bactériens bioluminescents pour suivre la cinétique de la réponse immunitaire. En mesurant la décroissance lumineuse des bactéries « rapporteurs » au fur et à mesure qu'elles sont ingérées et tuées par les hémocytes (cellules immunitaires), l'immunocompétence fonctionnelle de l'organisme sera quantifiée dans un format à haut débit. Ceci sera complété par la cytométrie en flux pour évaluer la viabilité cellulaire et la capacité de phagocytose globale selon différents scénarios d'exposition à la sertraline.
-Axe 2 : Résolution spatio-temporelle de la réponse immunitaire à l'échelle cellulaire. Cet axe vise à dépasser les mesures statiques et ponctuelles de l'immunité en fournissant une vue en temps réel et à haute résolution du processus de phagocytose. Alors que les méthodes traditionnelles peuvent seulement confirmer si une cellule a fini par ingérer une particule, cette partie de la thèse fera appel à la microscopie confocale à balayage laser (CLSM) en mode time-lapse' pour résoudre la dynamique d'interaction des hémocytes - spécifiquement les granulocytes, qui sont la sous-population ayant la plus forte capacité de phagocytose -avec les agents pathogènes bactériens.
-Axe 3 : Mécanismes subcellulaires et stress métabolique. À l'échelle la plus fine, le/la candidat(e) emploiera la microscopie d'imagerie de la durée de vie de fluorescence (FLIM) et des sondes fluorescentes fonctionnelles dédiées. Cela permettra de suivre des variables physiologiques pertinentes d'une cellule immunitaire vivante, tels que le pH lysosomale, sa production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) et l'activité mitochondriale. En cartographiant ces variables, le projet décryptera le coût métabolique du stress lié à la sertraline et la manière dont les antidépresseurs interfèrent avec les voies de signalisation intracellulaires nécessaires à l'élimination des pathogènes bactériens.

La présence de composés pharmaceutiques dans les écosystèmes aquatiques est devenue une préoccupation majeure pour l'environnement et la santé publique. Malgré leur ubiquité prouvée, ces contaminants, incluant les antidépresseurs et autres médicaments psychotropes, échappent fréquemment à la surveillance chimique réglementaire. Les méthodes d'évaluation actuelles reposent souvent sur un échantillonnage ponctuel, qui ne parvient pas à capturer la spéciation chimique complexe de ces composés hydrophobes ni la nature dynamique de l'exposition des organismes.
Parmi ces substances, les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (ISRS), tels que la Sertraline (SER), présentent un intérêt particulier. Chez les organismes aquatiques non-cibles comme les bivalves, la sérotonine agit comme un messager neuro-endocrinien clé régulant des fonctions physiologiques essentielles, notamment la croissance, la reproduction et l'immunité. Bien que les effets immunotoxiques de telles molécules soient suspectés, les mécanismes sous-jacents restent mal compris. Les essais écotoxicologiques conventionnels fournissent typiquement une vision « boîte noire » de la santé immunitaire (par exemple, en mesurant le pourcentage final de phagocytose) mais intègrent peu ou mal la résolution spatiale et temporelle requise pour identifier les signaux de reconnaissance précoces ou les voies subcellulaires spécifiques perturbées. En conséquence, il existe un besoin critique de combler le fossé de connaissances entre observations physiologiques macroscopiques et processus biophysiques fondamentaux se produisant au niveau cellulaire.