Pour juger de la dangerosité des pesticides comme l'acétamipride, dont la loi Duplomb a beaucoup parlé, des scientifiques étudient leurs effets sur des petites créatures sans colonne vertébrale, en commençant par les insectes qui aident les plantes à se reproduire, comme les abeilles. Mais pour comprendre ce que ces produits font à la santé des personnes et des autres animaux qui ont une colonne vertébrale, et qui est encore peu étudié, le poisson-zèbre est un bon animal pour les tests. Il permet notamment de créer des méthodes pour tester la toxicité qui sont plus respectueuses des animaux.
Avant que le Conseil constitutionnel ne l'annule, car il estimait qu'il allait à l'encontre de la Charte de l'environnement, l'article 2 de la loi appelée « Duplomb » autorisait des exceptions aux règles qui interdisaient l'utilisation en France de pesticides tels que l'acétamipride, le sulfoxaflor et le flupyradifurone.
La possibilité d'utiliser ces produits chimiques dans certains secteurs de l'agriculture a provoqué une discussion animée et une mobilisation des citoyens comme on n'en avait jamais vue. Cela s'explique par leurs impacts négatifs sur la nature et le danger potentiel qu'ils représentent pour la santé des êtres humains.
Dangerosité de l'acétamipride, du sulfoxaflor et du flupyradifurone pour les insectes
Ces pesticides, qui font partie de la famille des néonicotinoïdes ou qui fonctionnent de manière similaire, se dissolvent facilement, sont bien absorbés par les plantes et sont toxiques pour le système nerveux des insectes, des arthropodes et de beaucoup d'autres espèces. Ils agissent en se fixant sur des protéines spécifiques dans le système nerveux de l'insecte (les récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine), ce qui entraîne sa paralysie, puis sa mort.
L'acétamipride est une substance chimique qui pose problème car elle s'accumule dans le pollen et affecte les insectes qui pollinisent les fleurs. En effet, il est dangereux pour les abeilles et modifie leur comportement, leur fonctionnement interne quand elles sont encore des larves, et les bactéries qui vivent dans leur ventre, même à des doses qui ne les tuent pas directement (c'est-à-dire qui n'entraînent pas la mort des abeilles, note des éditeurs). Il est aussi encore plus toxique lorsqu'il est mélangé à d'autres pesticides.
De plus, on observe des effets importants, même sans que ce soit mortel, de l'acétamipride à des doses plus faibles que celles utilisées dans les champs. Ces effets concernent un insecte utile à l'agriculture, le petit insecte qui pond des œufs sur les chenilles Trichogramma dendrolimi. Cet insecte est très important pour contrôler naturellement les nuisibles dans les cultures. Au niveau des milieux naturels, l'acétamipride perturbe l'organisation des sols car il affecte surtout le comportement de creusement et la capacité à se reproduire des vers de terre. En plus, comme l'acétamipride se dissout bien, il peut se retrouver dans les rivières.
Même si l'acétamipride n'est pas considéré comme très dangereux pour les animaux qui vivent dans l'eau, il cause quand même des blessures aux tissus chez les moules d'eau douce. Chez les souris ou les rats de laboratoire, être exposé à cette substance provoque un stress oxydatif qui endommage l'ADN. Ce stress est aussi fortement lié à des problèmes au niveau des tissus, de la reproduction et du développement.
Le sulfoxaflor (qui fait partie des sulfoximines) et le flupyradifurone (un produit chimique de la classe des buténolides) ont été présentés comme les remplaçants des néonicotinoïdes. Ces nouvelles substances sont très efficaces pour combattre de nombreux insectes nuisibles, mais elles sont toxiques pour les insectes qui pollinisent les fleurs et pour les insectes qui aident à lutter contre les pucerons, comme les coccinelles ou les vers de terre.
Par contre, on sait très peu de choses sur la dangerosité potentielle de ces produits pour les animaux qui ont une colonne vertébrale. La plupart des informations disponibles viennent d'études faites sur le poisson-zèbre.
Le poisson-zèbre, un modèle d'étude pour la pollution environnementale
Le poisson-zèbre (Danio rerio) est un petit poisson d'eau douce qui vient d'Asie du Sud, en particulier des rivières peu profondes et à faible courant de l'Inde, du Bangladesh, du Népal et du Pakistan. On l'utilise depuis les années 1970 pour étudier le développement. Le poisson-zèbre est aussi devenu un modèle privilégié pour étudier la pollution environnementale dans le cadre des réglementations, grâce à ses caractéristiques biologiques qui sont pratiques pour étudier les effets toxiques des polluants dans l'environnement.
Son développement se fait à l'extérieur du corps, il est rapide et son corps est transparent. Cela permet de voir directement les changements dans sa forme, son fonctionnement et son comportement causés par les produits chimiques, dès le stade d'embryon. Pour ce qui est de la toxicité pour le système nerveux, le poisson-zèbre possède, comme l'humain, une barrière qui protège son cerveau en limitant l'entrée des substances chimiques étrangères. Comme l'humain aussi, le poisson-zèbre a un système d'enzymes dans son foie qui s'occupe de transformer les pesticides, les perturbateurs endocriniens et d'autres résidus de médicaments.
Ce modèle animal vertébré qui vit dans l'eau est donc très utile pour les études de toxicité. Il est maintenant inclus dans plusieurs guides de l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) (test de toxicité rapide sur jeunes poissons et poissons adultes, guide OCDE 203 ; test de toxicité sur l'embryon (Toxicité des Embryons de Poissons, FET) guide OCDE 236). En particulier, le test de toxicité sur l'embryon de poisson-zèbre permet de mesurer la toxicité rapide des produits chimiques dès les premières étapes de leur développement. On le considère comme une alternative plus respectueuse des animaux que les tests sur les animaux adultes, car les embryons de poisson-zèbre de moins de cinq jours ne sont pas considérés comme des animaux protégés par la loi (conformément à la Directive européenne 2010/63/UE).
Ce test qui utilise l'embryon de poisson-zèbre est utilisé dans le cadre des règles internationales : l'enregistrement, l'évaluation, l'autorisation et la restriction des produits chimiques, terme anglais, REACH, dans l'Union européenne. Il est reconnu par des organisations comme l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA), l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) ou, en France, l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses).
Ainsi, en étudiant ensemble les changements de comportement ou de développement chez les embryons et les larves de poisson-zèbre, on obtient une approche complète, scientifiquement solide et conforme aux réglementations pour évaluer le danger des polluants dans l'environnement. C'est particulièrement vrai pour ceux qui peuvent affecter le système nerveux ou le développement, comme les pesticides de la famille des néonicotinoïdes, des sulfoximines ou des buténolides.
Quels sont les effets de l'acétamipride, du sulfoxaflor et du flupyradifurone sur le poisson-zèbre ?
Chez l'embryon et la larve de poisson-zèbre, l'acétamipride provoque des problèmes de mouvement même à de faibles concentrations (5 % de la dose qui tue ou des doses similaires à celles trouvées dans la nature). À des doses plus élevées qui ne tuent pas, l'acétamipride ralentit le rythme du cœur et cause différentes déformations (colonne vertébrale courbée, gonflement autour du cœur).
Même si les concentrations dans l'environnement sont très basses, les effets combinés avec d'autres polluants, comme le cadmium, un polluant métallique provenant des engrais phosphatés utilisés en agriculture, rendent l'acétamipride encore plus dangereux. Ils peuvent causer des problèmes de développement immédiats (arrêt de la croissance, malformations, dérèglements hormonaux et du système immunitaire).
Enfin, exposer des jeunes poissons-zèbres à des concentrations d'acétamipride présentes dans l'environnement pendant 154 jours (soit cinq mois, note des éditeurs) montre que le pesticide s'accumule dans leur corps. Cela entraîne une féminisation des adultes, des problèmes hormonaux et même des effets qui se transmettent aux générations futures, comme une diminution de la fertilité, un plus faible taux d'éclosion des œufs et l'apparition de malformations chez les embryons.
Pour le sulfoxaflor, les informations sont limitées mais inquiétantes. Chez l'embryon et la larve de poisson-zèbre, le sulfoxaflor cause des retards dans l'éclosion des œufs et dans la croissance, des malformations de la queue et des problèmes cardiaques. Au niveau moléculaire, il change la manière dont certains gènes liés au stress oxydatif et à la communication des nerfs fonctionnent. L'exposition au sulfoxaflor diminue aussi le nombre de cellules immunitaires et active les réactions inflammatoires, ce qui montre qu'il peut avoir des effets toxiques sur tout le corps, un peu comme les néonicotinoïdes.
Quant au flupyradifurone, c'est un nouvel insecticide de type buténolide fabriqué par Bayer et présenté comme « pas très toxique ». Pourtant, il réduit la survie, la croissance, le développement et la fréquence cardiaque des embryons de poisson-zèbre. Pour l'instant, cette étude est la seule à évaluer l'effet du flupyradifurone sur un animal vertébré. Elle suggère que la présence de ce pesticide dans les produits agricoles et dans l'environnement pourrait être une source de préoccupation.
Des données qui montrent qu'il faut revoir l'évaluation de la toxicité de ces pesticides
Ainsi, ces pesticides, l'acétamipride, le sulfoxaflor et le flupyradifurone, perturbent des fonctions essentielles du développement du système nerveux et du système hormonal chez le poisson-zèbre, même à de faibles doses et lors d'expositions courtes. Comme les voies de communication nerveuse et hormonale sont similaires chez les poissons et les mammifères au cours de l'évolution, cela suggère un risque potentiel pour les humains, surtout en cas d'exposition prolongée ou avant la naissance.
Le fait que ces produits se retrouvent dans les eaux de surface, dans les sols et même dans certains aliments nous incite à réévaluer sérieusement leur profil de toxicité. Il faut prendre en compte les effets combinés, les moments où les organismes sont les plus vulnérables et les expositions à plusieurs produits à la fois.
Le modèle du poisson-zèbre est donc un outil précieux pour une alerte précoce, capable d'anticiper des risques pour la santé qui ne sont pas encore bien compris.
Pierre-Olivier Angrand ne travaille pas, ne donne pas de conseils, ne possède pas d'actions, ne reçoit pas d'argent d'une organisation qui pourrait bénéficier de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son institution de recherche.