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Tous droits réservés © Revue des sciences de l'eau, 1993 Ce document est protégé par la loi sur le droit d’auteur. L’utilisation des services d’Érudit (y compris la reproduction) est assujettie à sa politique d’utilisation que vous pouvez consulter en ligne. https://apropos.erudit.org/fr/usagers/politique-dutilisation/ Cet article est diffusé et préservé par Érudit. Érudit est un consortium interuniversitaire sans but lucratif composé de l’Université de Montréal, l’Université Laval et l’Université du Québec à Montréal. Il a pour mission la promotion et la valorisation de la recherche. https://www.erudit.org/fr/ Document généré le 24 jan. 2023 16:27 Revue des sciences de l'eau Journal of Water Science Essais de génotoxicité in vitro et in vivo applicables à l'environnement hydrique In vitro and in vivo genotoxicity tests for studying contaminated aquatic environmental samples E. Godet, B. Vasseur et M. Sabut Volume 6, numéro 3, 1993 URI : https://id.erudit.org/iderudit/705177ar DOI : https://doi.org/10.7202/705177ar Aller au sommaire du numéro Éditeur(s) Université du Québec - INRS-Eau, Terre et Environnement (INRS-ETE) ISSN 0992-7158 (imprimé) 1718-8598 (numérique) Découvrir la revue Citer cet article Godet, E., Vasseur, B. & Sabut, M. (1993). Essais de génotoxicité in vitro et in vivo applicables à l'environnement hydrique. Revue des sciences de l'eau / Journal of Water Science, 6(3), 285–314. https://doi.org/10.7202/705177ar Résumé de l'article Cet article est une revue des essais in vitro et in vivo utilisés pour évaluer le caractère génotoxique des micropolluants des milieux environnementaux relatifs aux eaux continentales et marines, rejets liquides d'origine domestique, industrielle ou agricole, sédiments de rivières et boues de stations de traitement d'épuration. Les essais in vitro réalisés sur cellules eucaryotes ou procaryotes sont fondés sur la détection des mutations géniques et chromosomiques, ou la mesure des adduits à l'ADN. Ils constituent des systèmes d'épreuve miniaturisés qui requièrent des volumes d'échantillons faibles; ils se prêtent ainsi au dépistage à grande échelle de la génotoxicité et à l'étude des concentrats et des extraits préparés à partir des milieux contaminés. Ils sont cependant moins bien adaptés à la prédiction de l'impact des micropolluants sur l'environnement. La recherche de conditions d'essai plus proches de la réalité environnementale a conduit au développement des essais in vivo réalisés sur organismes supérieurs, mollusques, poissons ou amphibiens, qui évaluent un potentiel génotoxique à partir d'études cytogénétiques ou d'études du caryotype des organismes exposés. Les critères de génotoxicité étudiés in vitro peuvent être utilisés dans le cadre d'études écoépidémiologiques, sur le terrain, afin d'évaluer l'impact réel des micropolluants présents dans les milieux environnementaux sujets à des contaminations d'origines diverses. REVUE DES SCIENCES DE L'EAU, 6(1993) 285-314 Essais de génotoxicité in vitro et in vivo applicables à l'environnement hydrique In vitro and in vivo genotoxicity tests for studying contaminated aquatic environmental samples F. G0DET1, P. VASSEUR1* et M. BABUT2 Reçu le 19 janvier 1993, accepté le 3 juin 1993." SUMMARY This review deals with in vitro and in vivo genotoxicity bioassays carried out to evaluate the genotoxic potential of polluted environmental samples : conti- nental and marine waters, domestic and industrial wastewaters, aquatic sédi- ments and sludges of urban or industrial wastewater treatment pfants. The end-points of the in vitro and in vivo assays are : genetic altérations, î.e. reverse and forward mutations, DNA adducts or chromosomic damages, i.e. chromosomic aberrations (AC), micronuclei (MN) and sister chromatid exchanges (SCE). The in vitro assays generally detect adverse effects on DNA only after concen- tration or extraction of micropoMutants. They constitute miniaturized tools, rapid and easy to use, thus well-suited for large screening studies. In vitro genotoxicity bioassays requiring only small volumes of samples are therefore Systems of choice for testing concentrâtes or extracts from environmental contaminated samples. Among the in vitro assays reviewed, the Saimonella typhimurium gène, mutation test is the most often used to assess the genotoxic potential of contaminated samples. However, genotoxicity tests performed on eukaryotic celi cultures are more relevant than those uslng bacteria for evaluating environmental pollution. The use of fish celi lines appears supertor to the use of mammalian cells for assesslng an aquatic impact. In vitro bioassays, whether performed on prokaryotic or eukaryotic cells, are limited for predicting the possible impact of genotoxic pollutants on the environment. It is clear that it is difficult to extrapolate in vitro bioassay 1. Laboratoire de toxicologie, Centre des Sciences de l'Environnement, BP 4025,57040 Metz Cedex 1. 2. Agence de l'Eau Rhin-Meuse, BP 19,57161 Moulins-tes-Metz. * Auteur auquel la correspondance peut être adressée. ** Les commentaires seront reçus jusqu'au 31 mars 1994. 286 REVUE DES SCIENCES DE L'EAU, G<3), 1993 F. Godet et al. results to higher organisms in which the response obtained intégrâtes effects of complex metabolizing Systems, hormonal régulation and immunological défenses. Therefore, genotoxicity studies performed with aquatic organisms such as molluscs (Mytilus sp.), fish [timbra pygmaea, Notobranchius rachowi) or am - phibians (Pleurodeles waltf) appear more représentative of environ m entai con- ditions. The genotoxicity end-points of in vivo assays are mainly cytogenetic damage such as the SCE, AC or MN but also take into account DNA adducts. Direct testing of environmental samples without preconcentration is possible with in vivo assays. This means that factors such as bioavailability and meta- bolism will be integrated directly in the response of thèse assays. Hence, thèse in vivo assays are more sensitive than In vitro genotoxicity tests. Howe - ver, in vivo tests require important volumes of sample and it will be difficult or almost impossible to apply them for testing concentrâtes or sample extracts, generally only avallable in small quantitles. An interesting area of application of in vivo assays is field studies and ecoepidemiology. In this respect, they would constitue an a posteriori conttol System of pollution effects, assuming that suttable control areas are available to eliminate the influence of confoun- ding factors. As a gênerai conclusion, it fs important to emphasize the interest of using both in vitro and in vivo bioassays far evatuating the genotoxicity of contaminated environmental sampfes. This rationale is based on the fact that in vitro bioas- says are well adapted for genotoxicity screening or concentrâtes and extracts testing, while in vivo tests are interesting because of their better representati- vlty in ternis of environmental conditions of exposure to pollutants. Key-words : Genotoxicity, mutagenicity, aquatic contaminants, in vivo bioas - says, in vitro bioassays, environmental samples. RÉSUMÉ Cet article est une revue des essais in vitro et in vivo utilisés pour évaluer le caractère génotoxique des micropolluants des milieux environnementaux relatifs aux eaux continentales et marines, rejets liquides d'origine domestique, industrielle ou agricole, sédiments de rivières et boues de stations de traitement d'épuration. Les essais in vitro réalisés sur cellules eucaryotes ou procaryotes sont fondés sur la détection des mutations géniques et chromosomiques, ou la mesure des adduits à l'ADN. Ils constituent des systèmes d'épreuve miniaturisés qui requièrent des volumes d'échantillons faibles ; ils se prêtent ainsi au dépistage à grande échelle de la génotoxicité et à l'étude des concentrais et des extraits préparés à partir des milieux contaminés. Ils sont cependant moins bien adaptés à la prédiction de l'impact des micropolluants sur l'environnement. La recherche de conditions d'essai plus proches de la réalité environ- nementale a conduit au développement des essais in vivo réalisés sur orga- nismes supérieurs, mollusques, poissons ou amphibiens, qui évaluent un po- tentiel génotoxique à partir d'études cytogénétiques ou d'études du caryotype des organismes exposés. Les critères de génotoxicité étudiés in vitro peuvent être utilisés dans le cadre d'études écoépidémiologiques, sur le terrain, afin d'évaluer l'impact réel des micropolluants présents dans les milieux environnementaux sujets à des contaminations d'origines diverses. Mots clés : Génotoxicité, mutagénicité, contaminants hydriques, essais in vivo, essais in vitro, milieux environnementaux. Essais de génotoxicité in vitro et in vivo 287 Abréviations Composés chimiques B(a)P = benzo(a)pyrène ; Bases Ar. = bases aromatiques ; MMC = mitomycine C ; CP =cyclophosphémide; DMN = diméthylnitrosamine ; EMS = éthylméthanesulfonate ; HAP = hydrocarbures aromatifluesjrolycycliques ; HC-al = hydrocarbures aiiphatiques ; HM = hydrazide maléique ; MMS = méthylméthanesulfonate ; MNNG = N-méthyt-N'-nitro-N-nitrosoguanidine ; N-CAP = composés aromatiques polycycliques azotés ; OH-HAP = hydrocarbures aromatiques polycyctiques hydroxylés ; S-CAP = composés aromatiques polycycliques soufrés ; Ox = composés oxygénés ; PCB = polychlorobiphényls ; PCP = pentachlorophénol ; TCHF = trichlorohydroxyfuranone. Essais AC = aberrations chromosomiques ; HGPRT = hypoxanthine guanine phosphoribosyl transférase ; MN = micronoyau ; RO = résistance à l'ouabaïne ; SCE = échanges de chromatides sœurs ; SOS = SOS chromostest ; TC = transformation cellulaire ; UDS = synthèse non programmée de l'ADN (« unscheduled DNA synthesis »). Types cellulaires BF2 = lignée cellulaire établie de perche soleil ; CHO = cellules ovariennes d'hamster chinois ; Hpr = hépatocytes primaires de rats ; Lh = lymphocytes humains ; RTG2 = lignée cellulaire de gonades de truite arc-en-ciel. Autres abréviations Anaph. ab. = anaphases aberrantes ; Chrom = chromosome ; FC = facteur de concentration ; Lyoph = lyophilisât ; Métaph. ab. = métaphases aberrantes ; Rés = résistant(e)s ; Rév = révertants ; S9 = S9 mix, fraction métabolique microsomale de foie de rats ; Souter. = souterraine. 288 REVUE DES SCIENCES DE uploads/Science et Technologie/ essais-de-genotoxicite-in-vitro-et-in-vivo-applicables-a-l-x27-environnement-hydrique-contaminated-aquatic-environmental-samples 1 .pdf