Le bixafen, un SDHI fongicide, provoque des anomalies du système nerveux chez le poisson-zèbre

Pour lutter contre les moisissures et les champignons qui constituent une menace importante pour les producteurs de céréales, tant au niveau de la baisse des rendements, qu'à celui d'un possible danger sanitaire, de nombreux produits fongicides sont disponibles sur le marché. Parmi ceux-ci, le bixafen, un composé qui est présent dans de nombreuses préparations phytosanitaires à destination des agriculteurs européens depuis 2011, appartient à une nouvelle génération d’inhibiteurs de la succinate déshydrogénase, ou SDHI, des substances qui détruisent les organismes nuisibles en bloquant la succinate déshydrogénase (SDH), une enzyme mitochondriale essentielle pour la respiration des cellules.

Une étude récente a montré que le bixafen, qui fait partie des SDHI fongicides de nouvelle génération, ne présentent pas de spécificité d'espèce et inhibe avec une grande efficacité in vitro la SDH de différentes espèces animales comme l'abeille, le ver de terre et l'être humain. Ce faisant, ces produits ne peuvent plus être considérés comme des fongicides, mais comme des biocides capables de bloquer la respiration cellulaire de tous les organismes possédant des mitochondries, soit l’ensemble des organismes eucaryotes.

Les potentiels effets néfastes du bixafen pour la santé humaine, mais aussi le nombre étonnamment faible d'études sur la toxicité de ce SDHI in vivo ont poussé les chercheurs à étudier les effets de cette molécule sur le développement du système nerveux de l’embryon de poisson zèbre (zebrafish), un modèle vertébré de plus en plus utilisé pour les études de toxicologie. Pour étudier le développement du système nerveux des embryons préalablement exposés au bixafen et mettre ainsi en évidence d'éventuelles anomalies, ils ont utilisé des techniques de microscopie quantitative et de reconstruction d'images en 3D, ainsi que des lignées de poissons transgéniques exprimant des marqueurs neuronaux fluorescents qui peuvent être observés in vivo et qui permettent ainsi de visualiser dans leur intégralité, soit le cerveau, soit la moelle épinière des embryons. Avec ces outils, les auteurs ont pu montrer que l’exposition des embryons de poisson zèbre au bixafen entraine des défauts importants au niveau de leur système nerveux et, en particulier, une diminution de la taille du cerveau, ou microcéphalie, ainsi qu’une désorganisation des motoneurones de la moelle épinière et de leurs axones.

Cette étude démontre que le bixafen est neurotoxique in vivo et provoque des défauts du développement du système nerveux central de l'embryon de poisson zèbre, un vertébré qui est génétiquement et physiologiquement proche de l’être humain.  Ce travail repose donc le problème de la toxicité environnementale de ce composé biocide et, d’une manière plus générale, de celle des SDHI.

Pour en savoir plus :

Bixafen, a succinate dehydrogenase inhibitor fungicide, causes microcephaly and motor neuron axon defects during development.
Brenet A, Hassan-Abdi R, Soussi-Yanicostas N.
Chemosphere. 2020 Oct 27:128781. doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.128781.