Exemples

Tributylétain

Qu’est-ce que le TBT ?

Le TBT est une substance toxique surtout utilisée dans les « antifouling ».  Les antifouling sont des peintures contenant des biocides toxiques pour certains organismes marins. Ces biocides empêchent la formation d’un biofilm, donc la colonisation spontanée des organismes sur tout objet immergé dans l’eau. Or, ces peintures sont évidemment soumises à l’érosion donc, ces biocides peuvent se diffuser dans l’océan et représenter un danger pour la population marine, c’est le cas du TBT .

Il est un cas évident de perturbation endocrine dû à un polluant chimique car il est la cause de la masculinisation des femelles de certaines espèces de mollusques aquatiques. Sa formule chimique est (n-C4H9)3Sn-X. On peut le trouver sous plusieurs formes dérivées comme le TBTO (oxyde de tributylétain), TBTCl (chlorure de TBT) ou encore TBTH (hydrure de TBT).

Il est mal absorbé sur les matières en suspension (5% max), et les cinétiques d’absorption sur les sédiments sont lentes : 0,57 ng TBT.cm-2.jour-1. Sa durée de vie varie entre quelques jours et quelques semaines, alors que dans les sédiments il est beaucoup plus stable et peut persister plusieurs années. C’est pourquoi de nombreux organismes ont le temps de l’ingérer avant qu’il ne disparaisse de l’environnement.

                             structure                      molecule

Structure moléculaire du TBT                       Molécule d’hydrure de tributylétain

Mécanisme d’action du TBT :

Contrairement au Bisphénol A, le Tributylétain ne présente pas de similitude de structure moléculaire avec une hormone et ne peut donc pas se fixer sur un récepteur hormonal. Ainsi il n’agira pas par effet agoniste ou antagoniste mais par altération. Deux mécanismes se couplent :

  • D’une part le TBT inhibe l’activité de l’aromatase. Or cette enzyme est responsable de la conversion de la testostérone (hormone masculine) en oestradiol (hormone féminine).

Ainsi le TBT en empêchant l’aromatase de fonctionner, il n’y a plus de formation d’hormone femelle.

              aromatase.png

Inhibition de l’activité enzymatique de l’aromatase

  • D’autre part, le TBT agit comme une neurotoxine puisqu’il entraine une libération excessive de PMF. Il s’agit d’une hormone peptidique (Penis Morphogenic Factor) qui code pour le développement d’organes sexuels secondaires mâles. On appelle ces transformations l’effet IMPOSEX, c’est-à-dire l’apparition de pénis et de canal déférent sur des individus femelles.

    evol.jpg

Schéma apparition d’organes sexuels mâles chez des femelles

Ces deux actions se couplent de la manière suivante : L’action du TBT en tant que neurotoxine prédomine et donc l’excès de PMF entraine l’apparition des organes sexuels mâles. L’effet d’inhibition de l’aromatose amplifie ce phénomène et le prolonge dans le temps par le biais d’un rétrocontrôle positif.

Conséquences du TBT:

Les effets du tributylétain ont été observés sur deux groupes de mollusques, les gastéropodes et les lamellibranches, sur lesquels il agit même à de très faible concentration dans l’eau (environ 1 nanogramme par litre).

Effets sur la faune aquatique :

Les gastéropodes sont les plus affectés par cette substance toxique, il s’agit d’espèces d’escargots marins, de conques, etc, dont certains sont mangés pas l’homme. On compte ainsi environ 150 espèces qui ont subit des modifications morphologiques à cause du TBT. Il a donc un phénomène de masculinisation des populations, qui se retrouve en nombre insuffisant de femelles fertiles et met en péril le renouvellement des populations. Ce qui entraîne une diminution du nombre d’individus et à terme l’extinction de l’espèce.

                                  coquillage

Nucella Lapillus est un escargot marin dont le TBT a entrainé le déclin voire l’extinction des populations dans le monde entier

Cependant c’est l’ensemble de l’écosystème marin qui se retrouve perturbé par cet agent chimique à cause des relations écologiques entre les espèces. Par exemple à travers leur rôle dans la chaîne alimentaire ou encore sur les Bernard-l’hermite qui trouvent normalement refuge dans la coquille des gastéropodes.

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Bernard l’Hermite utilisant la coquille d’un gastéropode

Effets sur l’économie :

Les lamellibranches tels que les huîtres ou les moules sont aussi concernés par ces perturbations endocriniennes. Premièrement par des malformations de la coquille, un épaississement de la coquille qu’on appelle chambrage, les rendant impropres à la consommation. En effet, le TBT perturbe la calcification de la coquille et entraîne la formation de chambres contenant une substance gélatineuse empêchant la croissance de l’huître. Deuxièmement par des altérations de la reproduction de diverses sortes (baisse de la fécondité, mortalité massives des naissains, inhibition de la croissance…) qui ont pour conséquences un fort taux de mortalité des larves et une perte de fertilité chez les individus matures.

                                huitre

Coquille d’huitre saine en comparaison avec une coquille d’huitre contaminée

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Autres effets :

Le TBT contribue à la pollution des océans et de toutes les eaux navigables par les cargos traités au tributylétain. Cette pollution a pour conséquence de diminuer la biodiversité.

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Concentration en TBT dans les ports d’Arcachon et de Brest. Source IFREMER

Il existe potentiellement d’autres effets inconnus aujourd’hui sur la faune et la flore océanique et il peut aussi y avoir un probable effet cocktail entre toutes les formes de pollution déjà présente dans l’océan que l’on ignore.

Législation sur le TBT :

À cause des risques environnementaux et économiques dus à la toxicité du TBT, la France a été le premier pays a décider de son interdiction en 1982. Interdiction généralisée dans le monde en 2001 par l’Organisation maritime internationale et l’Europe en 2001. Ainsi on a pu observer une diminution significative des concentrations en tributylétain.

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Estimation de l’évolution historique de la concentration en TBT dans les eaux du bassin d’Arcachon (1970-1995)

Toutefois, les substances alternatives utilisées pour le remplacer ne sont pas non plus sans risque pour l’environnement, coûtent souvent plus cher et sont pour la plupart moins efficaces. Cela reflète toutes les difficultés aujourd’hui rencontrées pour interdire les perturbateurs endocriniens. Ainsi trouver de meilleures alternatives s’avère être un enjeu important. C’est pourquoi des recherches sont actuellement en cours afin de trouver d’autres solutions.

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