Un groupe international de toxicologues, y compris des experts de l'Université fédérale d'Extrême-Orient (FEFU), rapportent que les microalgues unicellulaires, les micro-organismes les plus répandus sur Terre et une partie importante de la chaîne alimentaire pour les organismes plus développés, servir de biomarqueur efficace de la pollution de l'environnement. Les microalgues réagissent rapidement à la contamination chimique de l'environnement par le stress oxydatif. L'étude a été publiée dans Opinion actuelle en toxicologie .

Les scientifiques expliquent que la pollution de l'environnement conduit à la formation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) et d'espèces réactives de l'azote (RNS) à l'intérieur des cellules de tous les organismes vivants. Dès que ROS apparaît dans les cellules, le corps active les systèmes de défense pour résister au stress oxydatif (oxygène). La présence même de ROS à l'intérieur des cellules, ainsi que les dommages induits par l'oxygène des cellules et des antioxydants pour les réparer, peut servir d'indicateur de problèmes environnementaux.

« Les organismes aquatiques sont largement utilisés en toxicologie et écotoxicologie en raison de leur sensibilité à la pollution, ubiquité et simplicité de culture. Parmi eux, les microalgues occupent une place particulière, comme la forme la plus commune d'organismes dans l'océan mondial. Ils occupent le niveau initial de la chaîne alimentaire et sont responsables de plus de la moitié de l'activité photosynthétique de la planète. En cas d'atteinte à la population de microalgues, les conséquences seront perceptibles aux niveaux supérieurs de la chaîne alimentaire, car ils alimentent plus de 70 pour cent de la biomasse. En utilisant des microalgues unicellulaires, nous pouvons déterminer rapidement le degré de pollution de l'environnement, ", déclare le vice-président de la FEFU chargé de la recherche, Kirill Golokhvast, Doctorat., Docteur en Sciences Biologiques.

Les chercheurs notent que la diversité des antioxydants produits dans l'organisme sous l'influence de divers éléments chimiques étrangers qui y pénètrent - les xénobiotiques - ainsi que la sensibilité différente des organismes aux différents xénobiotiques compliquent la méthode d'évaluation de la pollution environnementale en utilisant un indicateur de stress oxydatif.

Cependant, les scientifiques proposent d'utiliser les biomarqueurs du stress oxydatif, les antioxydants, des microalgues comme indicateur de pollution environnementale. L'étude fournit des exemples de la réaction des microalgues aux polluants chimiques les plus courants (xénobiotiques).

Les toxicologues disent que les indicateurs les plus couramment utilisés en écotoxicologie comme le taux de croissance, accumulation de biomasse, ainsi que les changements morphologiques de la cellule sont insuffisants pour comprendre les mécanismes de toxicité des xénobiotiques.

Le fait est que le mécanisme de défense de la production d'antioxydants est le tout premier à combattre les radicaux libres. La quantité d'antioxydants dans la cellule augmente lorsque la production de radicaux libres - ROS, XRF :s'étend.

Il est important de noter que les radicaux libres se forment dans les organismes vivants même lorsqu'ils sont normaux, environnement non pollué. Étant un produit de l'activité vitale des cellules, ils sont impliqués dans divers processus biologiques complexes et sont normalement neutralisés par des antioxydants. Si le premier mécanisme de défense de la cellule échoue et que le nombre de radicaux libres dépasse le nombre d'antioxydants, d'autres mécanismes de défense prennent leur tour. Cependant, s'ils sont désorganisés, le stress oxydatif se produit lorsque des niveaux accrus de ROS et de RNS peuvent conduire à l'ADN de la cellule, protéines, et les graisses endommagent et provoquent même la mort d'une cellule.