En programme de lutte intégrée (PLI), les pesticides visant la répression des insectes ravageurs doivent s'agencer avec la lutte biologique qui s'y déroule. La description de l'impact des pesticides utilisés est donc essentielle pour la conservation des agents de lutte biologique en vergers. Dans cette étude, les effets toxicologiques de six nouveaux pesticides à base de spinetoram, novaluron, spirotetramat, chlorantraniliprole, flubendiamide et clothianidin sont décrits, envers les acariens prédateurs Galendromus occidentalis (Nesbitt) et Neoseiulus fallacis (Garman). Réalisés en laboratoire, les épreuves biologiques sont effectués en condition d'exposition extrême, où les toxicités de contact et résiduelle ont été évaluées sur l'éclosion des œufs, le stade larvaire, les femelles adultes et la fécondité. Le spinetoram et le spirotetramat se révèlent toxiques dans la majorité des tests réalisés. La concentration appliquée en verger du spinetoram est 34,33 fois supérieure à la valeur de la CL50 chez G. occidentalis et 14,02 fois supérieure chez N. fallacis. Le novaluron est néfaste aux larves des deux espèces. Le clothianidin démontre une toxicité intermédiaire généralisée, plus prononcée chez N. fallacis. Le flubendiamide et le chlorantraniliprole ne sont pas toxiques, à l'exception de ce dernier sur des larves de G. occidentalis. Le spinetoram et le spirotetramat devraient être évités en PLI en présence de ces acariens prédateurs. À ceux-ci s'ajoute le clothianidin en présence de N. fallacis. La tolérance de ces deux Phytoseiidae devra être vérifiée sur le terrain concernant le novaluron, en plus du chlorantraniliprole et le clothianidin spécifiquement pour G. occidentalis. L'étude démontre la compatibilité du flubendiamide avec les deux espèces et du chlorantraniliprole avec N. fallacis. Ces connaissances essentielles permettront de mieux gérer l'utilisation de ces produits en PLI et ainsi conserver ces agents efficaces de lutte biologique dans nos vergers. ______________________________________________________________________________

Les acariens microprédateurs du genre Dermanyssus (espèces du groupe gallinae), inféodés aux oiseaux, représentent un modèle pour l'étude d'association lâche particulièrement intéressant : ces arthropodes aptères font partie intégrante du microécosystème du nid (repas de sang aussi rapide que celui du moustique) et leurs hôtes sont ailés. En outre, D. gallinae est une espèce d'importance économique, ce qui rend possible des comparaisons entre colonisation de milieux anthropisés et sauvages. Au début de l'étude, les espèces du groupe gallinae sont très mal délimitées. Les caractères morphologiques utilisés sont variables au sein de l'espèces, voire de la population, très chevauchants entre espèces. Afin de mieux comprendre les exigences écologiques du développement de D. gallinae et d'appréhender ses voies de dissémination, une investigation comparative basée sur des séquences d'ADN entre espèces du groupe gallinae a été adoptée. Un cheminement d'ordre taxinomique a permis de poser les bases nécessaires. Ensuite, l'exploration de certaines caractéristiques écologiques du groupe gallinae en relation avec sa phylogénie (spécificité d'hôte, flexibilité évolutive) a été menée à bien. Une espèce a été décrite, D. apodis, une lignée de D. gallinae constitue aussi une probable espèce inédite et D. longipes regroupe deux entités. Des différences écologiques marquées entre D. gallinae et les autres espèces semblent résulter non seulement de l'activité humaine, mais aussi de caractéristiques intrinsèques. Aujourd'hui, le rôle des flux commerciaux dans la dispersion de D. gallinae en élevage de pondeuses s'avère primordial, au moins en France, celui des oiseaux sauvages presque nul.

Au Québec, plus d'une vingtaine de ravageurs prépondérants et occasionnels et plus d'une dizaine de maladies fongiques s'attaquent à la culture du pommier. Afin de lutter contre ces organismes nuisibles dans le but d'éviter des pertes trop importantes, les pomiculteurs ont recours à la lutte chimique. Les vergers de pommiers québécois reçoivent en moyenne de 11 à 15 traitements de pesticides annuellement. Or, tous ces produits ne sont pas sans conséquences pour les organismes non ciblés. Certains affectent grandement les populations de prédateurs et parasites présents qui autrement participeraient à la lutte biologique du verger et diminueraient ainsi l'utilisation subséquente de pesticides. Anystis baccarum (L.), un prédateur acarien peu connu, est un bon exemple. Des études biologiques exploratoires ont permis de déterminer que ce dernier a la capacité de s'attaquer à des ravageurs présents dans les vergers, et ce, tout au long de la saison. Il est cependant presque absent des vergers commerciaux où le recours aux pesticides est fréquent. Des études de toxicité résiduelle dont les résultats ont été publiés dans deux journaux scientifiques ont permis de démontrer la toxicité très élevée de certains pesticides utilisés dans les vergers de pommiers commerciaux sur ce prédateur. Ainsi, leur utilisation entraîne une éradication quasi totale de la population présente. L'extrême toxicité de certains des pesticides testés relativement à la concentration recommandée dans les vergers envers ce prédateur soulève une inquiétude quant à leur toxicité humaine et environnementale. L'évaluation de la toxicité des pesticides, première étape de l'évaluation du risque, effectuée par les fabricants et présentée aux agences de réglementation à des fins d'homologation, est un processus scientifique qui comporte un nombre important de failles. Les protocoles adoptés et les mesures de toxicité utilisées, les hypothèses non vérifiées, le manque de représentativité dans les études écotoxicologiques entre les espèces testées et les régions où sont utilisés les produits, le manque de connaissances scientifiques quant à la validité de l'extrapolation des résultats des tests effectués chez les animaux aux humains, les effets sous-létaux qui, loin d'être négligeables, ne sont pas évalués, etc. démontrent que l'évaluation du risque de ces pesticides ne peut adéquatement rendre compte des dangers de ces produits pour l'humain et pour l'environnement. De plus, l'analyse de l'état des connaissances des agences de réglementation canadienne et américaine permet de constater que des pesticides sont homologués sans que toutes les études exigées soient présentées. On utilise donc des pesticides dans les vergers de pommiers québécois qui sont hautement toxiques pour les insectes et acariens bénéfiques. On nuit ainsi grandement à la biodiversité et à l'équilibre de l'écosystème. Par ailleurs, les agences de réglementation ne détiennent pas toutes les informations quant à la toxicité humaine et environnementale de ces pesticides. De plus, la validité des résultats des études évaluant leur toxicité est très discutable. Bien que la science ait considérablement avancé depuis l'arrivée sur le marché des pesticides, les dispositifs actuels d'évaluation de la toxicité de ces produits demeurent parsemés d'incertitudes. N'est-ce pas un exemple concret où le principe de précaution qui stipule qu'en cas de risque de dommages graves ou irréversibles, l'absence de certitude scientifique absolue ne doit pas servir de prétexte pour remettre à plus tard l'adoption de mesures effectives visant à prévenir la dégradation de l'environnement? En ce sens, notre étude de certains pesticides interroge très sérieusement la rigueur avec laquelle le mandat de protection de la santé publique et environnementale est rempli par les instances gouvernementales concernées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Anystis baccarum, Pomiculture, Pesticides, Toxicité humaine, Écotoxicité, Évaluation du risque.

Les résultats obtenus au cours des travaux de thèse traitent dans une première partie de l’applicabilité et des limitations des bio-essais à l’étude des MF (problématiques telles que l’hydratation des échantillons, l’apport de nourriture, l’extraction des organismes de matrices complexes,…). D’autre part, la réponse des critères d’effet étudiés pour chacun des deux organismes (i.e. mortalité, croissance, et reproduction pour C. elegans ainsi que mortalité et reproduction pour H. aculeifer) a été renseignée après exposition à différentes substances chimiques préconisées en tant que substances de référence. La deuxième partie présente la sensibilité des organismes étudiés par rapport à des éléments contaminant (i.e. ETM) pouvant potentiellement être apportés au sol lors de l’épandage de MF. La dernière partie des résultats concerne l’évaluation de différentes MF par approche directe et indirecte, en utilisant les critères d’effet définis pour les deux organismes modèles. La discussion des travaux de thèse est axée en premier lieu sur la comparaison de la sensibilité des critères d’effet suivis chez les deux organismes modèles pour les différentes substances chimiques étudiées. Dans un second temps, la pertinence d’intégrer les organismes modèles C. elegans et H. aculeifer dans des batteries de bio-essais est discutée, cela afin de proposer, à terme, une stratégie expérimentale permettant une caractérisation a priori des dangers pour l’environnement liés à l’utilisation agricole des MF / Fertilizing matters (FM) can be hazardous to the environment during application, due to the potential presence of contaminants. The approval process involves demonstrating the safety of these matrices towards the environment, but there is no ecotoxicological test strategy to date. In this context, tests using the nematode C. elegans and the predatory mite H. aculeifer have been proposed in a battery of bioassays, as new model organisms for the ecotoxicological assessment of FM. The results obtained with C. elegans and H. aculeifer by direct and indirect approaches were compared and discussed in relation to those obtained for other terrestrial (plants and earthworms) and aquatic organisms (bacteria, algae, rotifers and crustaceans) in order to provide, in fine, a relevant test strategy to assess the environmental hazards of the agricultural use of FM

Demodex est un genre d’acariens dont deux espèces sont connues pour coloniser la peau de l’homme : Demodex folliculorum et Demodex brevis. Leur implication dans le développement de la rosacée reste controversée. Cette maladie est caractérisée par une inflammation chronique de la peau et est définie en quatre sous-type majeurs : la rosacée érythémato-télangiectasique (ETR), la rosacée papulopustuleuse (PPR), la rosacée phymateuse et la rosacée oculaire. Certains pensent que le rôle des acariens est principalement d’exacerber une inflammation déjà enclenchée. Toutefois, l’isolation par culture d’un Bacillus oleronius à partir du broyat d’un Demodex de patient atteint de rosacée papulopustuleuse ont remis sur le devant de la scène le rôle de l’acarien en tant que vecteur de bactéries pathogènes. Le but de notre étude était de décrire le microbiote associé au Demodex par clonage du gène de l’ARN ribosomal 16S afin d’identifier par la suite d’éventuelles différences en fonction du statut de l’hôte (ETR, PPR ou sain). Le microbiote décrit présentait une diversité jusqu’alors insoupçonnée. Une partie des espèces identifiées n’avaient jamais été rapportées chez l’homme, pouvant donc correspondre au microbiote spécifique de l’acarien. Il serait composé comme d’une majorité de Protéobactéries. De manière intéressante, les proportions des phyla majeurs étaient différentes en fonction du groupe étudié. De plus, il semblerait que certaines espèces soient spécifiques des Demodex collectés chez des patients atteints de rosacée. Par exemple, Bartonella quintana n’a été détectée qu’à partir de Demodex d’une patiente atteinte de rosacée érythémato-télangiectasique. / Demodex is a genus of mites comprising two species known to colonize human skin: Demodex folliculorum and Demodex brevis. Their role in the pathogenesis of rosacea remains controversial. Rosacea is defined by a chronic inflammation of the skin and four main subtypes are defined : erythematotelangiectasic rosacea (ETR), papulopustular rosacea (PPR), phymatous rosacea and ocular rosacea. Mites are thought to be only involved in the exacerbation of a pre-existing inflammation. The growth of Bacillus oleronius from a crushed Demodex mite collected on a PPR patient gave rise to a new hypothesis that the mite is actually the vector of pathogenic bacteria. Present study aimed at describing the microbiote associated with Demodex mites by a 16S rRNA clone library approach. This allowed us to compare the obtained bacterial communities according to the group of patients the mites were collected from (erythematotelangiectasic rosacea, papulopustular rosacea or healthy subjects). The microbiota described here revealed an unexpected diversity. Part of the identified species had never been reported on human beings and could thus represent the microbiota specific to Demodex. As in many arthropods, this microbiota was predominantly composed of Proteobacteria. Interestingly, the proportion of the main phyla Proteobacteria, Firmicutes and Actinobacteria differed according to the host status. Though, some species appeared to be specific to Demodex collected from patients with erythematotelangiectasic rosacea or papulopustular rosacea. Among them, we identified Bartonella quintana only from a mite collected on a patient with erythematotelangiectasic rosacea.

The major allergen Der p 1 of the house dust mite Dermatophagoides pteronyssinus is a papain-like cysteine protease (CA1) associated to the development of allergic diseases such as asthma, rhinitis or atopic dermatitis. This allergen is expressed as an inactive precursor, called proDer p 1, formed by a 25 kDa catalytic domain downstream to an 10 kDa N-terminal propeptide, which blocks the active site cleft. The propeptide of Der p 1 exhibits a specific fold, which makes it unique in the CA1 propeptide family as it is characterised by the presence of four alpha helices and the absence of ERFNIN motif. In this study, we investigated the activation steps involved in the maturation of recombinant proDer p 1 expressed in Pichia pastoris under acidic conditions and we studied the influence of acidic pH on the structure of both propeptide and catalytic domain. Therefore, we characterized the interaction between the propeptide and mature Der p 1 at different pH values in terms of activity inhibition, structural stability and proteolytic susceptibility. According to our results, the auto-activation of proDer p 1 is a multistep mechanism, characterized by at least two intermediates (ATFE- and SNGG-) corresponding to the loss of the first and second propeptide alpha helices, respectively. The propeptide strongly inhibits unglycosylated and glycosylated recombinant Der p 1 (KD= 7 nM) at neutral pH. This inhibition is pH dependent, decreasing from pH 7 to pH 4 and can be related to structural changes of the propeptide initiated by the protonation of the aspartate residue of Lys17-Asp51-Tyr19 structural triad presents within the propeptide N-terminal domain. This protonation triggers conformational changes of the first propeptide alpha helix leading to an increase of the propeptide flexibility, an increase of its proteolytic sensitivity and the formation of a molten globule state. In addition, we compare mature protease, zymogen and propeptide pH unfolding and stability and highlights that the presence of the propeptide does not influence the catalytic domain pH unfolding and stability as the propeptide displays a weaker pH stability than the protease domain. These results confirmed that the propeptide unfolding is the key event of the activation process. Finally, we unravel the intermolecular contribution of mature Der p 1 in the activation process and highlights that activation of the precursor can be achieved, under acidic conditions, by intermolecular process but initial auto-activation most probably occurs through an intramolecular process or by the proteolysis by the catalytic domain of another zymogen in which the propeptide is unfolded. According to our results, we proposed that activation of the zymogen at pH 4 reflects a compromise between activity preservation and propeptide unfolding and that the location of the activation sites on the propeptide structure is a compromise between sequence recognition specificity and proteolytic susceptibility of the corresponding area.

Les acariens microprédateurs du genre Dermanyssus (espèces du groupe gallinae), inféodés aux oiseaux, représentent un modèle pour l'étude d'association lâche particulièrement intéressant : ces arthropodes aptères font partie intégrante du microécosystème du nid (repas de sang aussi rapide que celui du moustique) et leurs hôtes sont ailés. En outre, D. gallinae est une espèce d'importance économique, ce qui rend possible des comparaisons entre colonisation de milieux anthropisés et sauvages. Au début de l'étude, les espèces du groupe gallinae sont très mal délimitées. Les caractères morphologiques utilisés sont variables au sein de l'espèce, voire de la population, très chevauchants entre espèces. Afin de mieux comprendre les exigences écologiques du développement de D. gallinae et d'appréhender ses voies de dissémination, une investigation comparative basée sur des séquences d'ADN entre espèces du groupe gallinae a été adoptée. Un cheminement d'ordre taxinomique a permis de poser les bases nécessaires. Ensuite, l'exploration de certaines caractéristiques écologiques du groupe gallinae en relation avec sa phylogénie (spécificité d'hôte, flexibilité évolutive) a été menée à bien. Une espèce a été décrite, D. apodis, une lignée de D. gallinae constitue aussi une probable espèce inédite et D. longipes regroupe deux entités. Des différences écologiques marquées entre D. gallinae et les autres espèces semblent résulter non seulement de l'activité humaine, mais aussi de caractéristiques intrinsèques. Aujourd'hui, le rôle des flux commerciaux dans la dispersion de D. gallinae en élevage de pondeuses s'avère primordial, au moins en France, celui des oiseaux sauvages presque nul.