Overview of Cyanobacteria
Les algues bleu-vert, plus correctement connues sous le nom de cyanobactéries, sont fréquemment présentes dans les systèmes d’eau douce. On les trouve également dans les eaux estuariennes et marines des États-Unis. Les cyanobactéries sont souvent confondues avec les algues vertes, car les deux peuvent produire des tapis denses qui peuvent entraver des activités comme la natation et la pêche, et peuvent causer des problèmes d’odeur et d’appauvrissement en oxygène ; cependant, contrairement aux cyanobactéries, on ne pense généralement pas que les algues vertes produisent des toxines. Certaines efflorescences cyanobactériennes d’eau douce ou cyanoHAB sont capables de produire des toxines très puissantes, connues sous le nom de cyanotoxines.
Vue d’ensemble des cyanotoxines
Les cyanotoxines sont produites et contenues dans les cellules cyanobactériennes (intracellulaires). La libération de ces toxines dans une efflorescence algale dans l’eau environnante se produit principalement lors de la mort et de la lyse des cellules (c’est-à-dire la rupture des cellules), par opposition à une excrétion continue des cellules cyanobactériennes. Cependant, certaines espèces de cyanobactéries sont capables de libérer des toxines (extracellulaires) dans l’eau sans rupture ou mort cellulaire.
Espèces de cyanobactéries qui produisent des toxines
Les cyanotoxines peuvent être produites par une grande variété de cyanobactéries planctoniques. Certains des genres les plus courants sont Microcystis, Dolichospermum (anciennement Anabaena), et Planktothrix.
Microcystis est le genre le plus commun formant des efflorescences, et est presque toujours toxique. Les efflorescences de Microcystis ressemblent à une matière verdâtre, épaisse, semblable à de la peinture (parfois granuleuse) qui s’accumule le long des rivages. Les écumes qui sèchent sur les rives des lacs peuvent contenir de fortes concentrations de microcystine pendant plusieurs mois, permettant aux toxines de se dissoudre dans l’eau même lorsque les cellules ne sont plus vivantes ou après une efflorescence récemment effondrée.
Les espèces du genre filamenteux Dolichospermum forment des efflorescences estivales gluantes à la surface des lacs et des réservoirs eutrophes. Les efflorescences de Dolichospermum peuvent se développer rapidement et ressembler à de la peinture verte. Dans les eaux moins eutrophes, certaines espèces forment également des colonies, qui sont de gros points sombres dans les échantillons d’eau et sur les filtres après filtration.
Planktothrix agardhii forme des filaments longs, minces et droits qui restent généralement séparés mais forment des écumes de surface denses. Sa présence peut être révélée par une forte odeur terreuse et les filaments sont facilement détectés visuellement dans un échantillon d’eau.
Les cyanotoxines les plus couramment trouvées aux États-Unis.
Les cyanotoxines les plus couramment trouvées aux États-Unis. sont les microcystines, la cylindrospermopsine, les anatoxines et les saxitoxines.
Microcystines
Les microcystines sont produites par Dolichospermum (anciennement Anabaena), Fischerella, Gloeotrichia, Nodularia, Nostoc, Oscillatoria, les membres de Microcystis et Planktothrix. Les microcystines sont les toxines cyanobactériennes les plus répandues et peuvent se bioaccumuler dans les vertébrés et invertébrés aquatiques communs tels que les poissons, les moules et le zooplancton. Les microcystines affectent principalement le foie (hépatotoxine), mais peuvent également affecter les reins et le système reproducteur. Bien qu’il existe des preuves d’une association entre les cancers du foie et colorectaux chez les humains et l’exposition aux microcystines et certaines preuves que la microcystine-LR est un promoteur de tumeurs dans les études mécanistes, l’EPA a déterminé qu’il n’y a pas suffisamment d’informations pour évaluer le potentiel cancérogène des microcystines chez les humains en raison des limites des quelques études humaines disponibles (c.-à-d, coexposition potentielle à d’autres contaminants) et du manque d’études animales à long terme évaluant le cancer après une exposition orale.
Cylindrospermopsine
La cylindrospermopsine est généralement produite par Raphidiopsis (anciennement Cylindrospermopsis), raciborskii (C. raciborskii), Aphanizomenon flos-aquae, Aphanizomenon gracile, Aphanizomenon ovalisporum, Umezakia natans, Dolichospermum (précédemment Anabaena) bergii, Dolichospermum lapponica, Dolichospermum planctonica, Lyngbya wollei, Rhaphidiopsis curvata, et Rhaphidiopsis mediterranea. Les principaux effets toxiques de cette toxine sont des dommages au foie et aux reins. Suivant les directives de l’EPA pour l’évaluation du risque cancérigène, il n’y a pas d’informations suffisantes pour évaluer le potentiel cancérigène de la cylindrospermopsine.
Anatoxines
Les anatoxines se lient aux récepteurs neuronaux nicotiniques de l’acétylcholine affectant le système nerveux central (neurotoxines). Il existe de multiples variantes, notamment l’anatoxine-a, l’homoanatoxine-a et l’anatoxine-a(s). Ces toxines sont principalement associées aux genres de cyanobactéries Chrysosporum (Aphanizomenon) ovalisporum, Cuspidothrix, Raphidiopsis (anciennement Cylindrospermopsis), Cylindrospermum, Dolichospermum, Microcystis, Oscillatoria, Planktothrix, Phormidium, Dolichospermum (anciennement Anabaena) flos-aquae, A. lemmermannii Raphidiopsis mediterranea (souche de Raphidiopsis raciborskii), Tychonema et Woronichinia. Aucune information n’est disponible sur la cancérogénicité de l’anatoxine-a chez l’homme ou l’animal ou sur les effets précurseurs cancérigènes potentiels.
Saxitoxines
Lesaxitoxines sont représentatives d’une grande famille de toxines désignée sous le nom de toxines de l’intoxication paralysante par les mollusques (PSP). Lorsque des dinoflagellés marins toxigènes sont consommés par des coquillages, les toxines se concentrent et sont transmises aux consommateurs de ces coquillages. Ces toxines ont également été signalées chez des cyanobactéries d’eau douce, notamment Aphanizomenon flos-aquae, Dolichospermum (anciennement Anabaena) circinalis, Lyngbya wollei, Planktothrix spp. et un isolat brésilien de Raphidiopsis raciborskii.
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