Benjamin MARIE

Activités de recherche

Benjamin Marie est porteur plusieurs programmes de recherche scientifique nationaux (PRES SU « DANCE », « Procytox », ENVIROMICS « Toxcyfish », ATMs du MNHN et région IDF-R2DS) et a également contribué à de nombreux autres (e.g. ANR Cypher, Accro-Earth, GDR Adequa, ANSES Cyantoxchro) et internationaux (Tournesol, Cogito, COST Biomineralix and Cyanocost). Il développe ses recherches en favorisant une interface entre des approches et des disciplines complémentaires, telle l’écologie, écotoxicologie, l’écophysiologie, avec un intérêt marqué pour les questions relatives à l’évolution et aux processus adaptatifs. Il possède une expérience concrète en expérimentation animale (Marie et al. 2006, Mar Biol 150:273-284 ; Le Manach et al. 2016, ES&T 50:8324-8334), en caractérisation des cyanotoxines, en anatomopathologie (Marie et al. 2012, Aquat Toxicol 114:39-48), en protéomique (Marie et al. 2012, PNAS 109:20986-20991 ; Marie et al. 2013, Proteomics 13:3109-3116), en transcriptomique (Qiao et al. 2016 Sci Reports 6:e32459 ; Joubert et al. 2010, BMC Genomics 11:613), ainsi qu’en échantillonnages environnementaux (Génard et al. 2013, Aquat Biol 18:217-228). Les résultats scientifiques qu’il a produit ont d’ores et déjà été publié dans 42 d’articles de recherche publiés dans des revues internationales (Hindex 2016 > 21), dont 16 publications qu’il a signé comme auteur principal.

Recherches actuelles

IMPACTS ECOTOXICOLOGIQUES DES CYANOBACTERIES SUR LES POISSONS D‘EAU DOUCE :

L’augmentation de la fréquence et de l’intensité des efflorescences de cyanobactéries observées depuis quelques décennies est liée à l’anthropisation des milieux et aux changements environnementaux globaux. Les préjudices pour le fonctionnement des écosystèmes aquatiques comprennent : des perturbations de la chaîne trophique, une diminution de la pénétration de la lumière dans l’eau, une diminution de l’oxygène dissous disponible, mais également la production de métabolites secondaires toxiques pour l’ensemble des organismes qui y sont exposés. En effet, de nombreux genres de cyanobactéries sont susceptibles de produire et de relarguer dans l’eau des molécules aux propriétés éminemment toxiques. Citons les microcystines, hépatotoxines les plus fréquemment rencontrées, provoquant des troubles hépatiques pouvant aller jusqu’à la mort des organismes qui les ingèrent.
D’une manière générale, si les effets toxicologiques (stricto sensus) des hépatotoxines, comme les microcystines, ont fait l’objet de nombreuses études et sont aujourd’hui assez bien documentés, les études fondamentales en « écotoxicologie » permettant d’évaluer les effets des cyanobactéries et de la diversité de leurs métabolites sur les populations piscicoles naturelles sont rares. Il est nécessaire de considérer l’ensemble complexe des modalités d’exposition des organismes aux cyanobactéries et à leurs métabolites. En effet, ces molécules, aux effets toxiques multiples sont susceptibles de perturber la dynamique des peuplements piscicoles à la fois en altérant leur état physiologique général, mais également en altérant directement les capacités de reproduction.

Ce projet vise à appréhender, dans un contexte d’environnements changeants, l’ensemble des conséquences toxicologiques de la diversité des métabolites des cyanobactéries, en prenant soin de placer les expérimentations dans des conditions proches de celles rencontrées dans l’environnement. Ce projet s’appuie à la fois sur une démarche expérimentale intégrée, ainsi que sur une connaissance approfondie des mécanismes de toxicité à l’échelle moléculaire afin de permettre de mieux appréhender leurs conséquences sur les échelles supérieures, allant des cellules aux communautés aquatiques. Cette composante permettra d’alimenter les modèles globaux de fonctionnement des écosystèmes aquatiques impactées ou non par les cyanobactéries.

Bien que ces travaux se focalisent dans un premier temps principalement sur un groupe spécifique de toxines et sur certains des organismes qui sont touchés par ces efflorescences toxiques, ils fourniront des informations fondamentales à la compréhension des mécanismes moléculaires de la toxicité des cyanobactéries et permettront tout particulièrement de placer ces données dans un contexte écosystémique et écologique plus large.