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52 CHAPITRE 1. INTRODUCTION améliore le chargement aux branchies. Cette fixation se fait de manière stéréospécifique, et les analogues du L-lactate (et même le D-lactate) n’ont pas un effet aussi important (Johnson et al., 1984). Chez certaines espèces, la sensibilité au lactate est faible ou nulle : c’est le cas des crevettes Thalassinidés (Taylor et al., 2000) et de la cigale de mer Scyllarides latus (Sanna et al., 2004). En général l’effet lactate diminue avec le passage à un mode de vie terrestre et la ventilation aérienne (Bridges, 2001). Un effet inverse a été observé chez le crabe terrestre Gecarcoidea natalis (Adamczewska et Morris, 1998). L’urate et de manière plus générale les dérivés de purines augmentent également l’affinité de l’hémocyanine de Crustacés. Toutes les espèces ne présentent pas cet effet. Comme le L-lactate, l’urate ne modifie pas la valeur de l’effet Bohr. L’urate est produit par l’activité de la xanthine déshydrogénase et dégradé par l’uricase. En conditions normoxiques, l’activité de l’uricase est 8 fois plus importante que celle de la xanthine déshydrogénase ; en hypoxie, l’activité de l’uricase est inhibée par l’absence d’O 2 et l’urate s’accumule (Dykens, 1991). La concentration d’urate dans l’hémolymphe de Carcinus maenas est effectivement corrélée à l’oxygénation du milieu (Lallier et al., 1987). Par contre, l’exercice physique n’induit pas forcément une production d’urate (Lallier et Walsh, 1990). L’augmentation de concentration d’autres dérivés puriques (hypoxanthine et inosine) a été observée chez le crabe d’eau douce Potamon warreni au cours de l’exercice (Bridges, 2001). Effet de la température La température peut également être considérée comme un effecteur (ou modulateur) de l’affinité de l’hémocyanine. Elle peut agir de deux manières : d’une part par un effet sur le pH de l’hémolymphe, résultant en une modification de l’affinité due à l’effet Bohr, et d’autre part par un effet thermodynamique sur la réaction de liaison de l’oxygène qui est généralement exothermique. Lorsque la température augmente, le pH de l’hémolymphe diminue, induisant une diminution de l’affinité lorsque l’effet Bohr est normal. Cet effet s’ajoute à la diminution d’affinité causée par l’augmentation de température dans le cas d’une liaison exothermique. Chez certaines espèces, la chaleur d’oxygénation ∆H peut être nulle ou positive, résultant en une absence d’effet température ou en un effet température inverse (augmentation de l’affinité du pigment avec la température). D’un point de vue physiologique, un tel effet est adaptatif pour des espèces vivant dans des environnements où les conditions thermiques sont variables ou dans lesquels une augmentation de température est corrélée avec une diminution de l’oxygénation, comme c’est le cas dans l’environnement hydrothermal. Les espèces hydrothermales présentent souvent un effet température faible ou inverse, de même que certaines espèces littorales exposées à des températures variables (Hourdez et Lallier, 2007).
1.4. L’HÉMOCYANINE DES CRUSTACÉS 53 Autres effecteurs La différence d’affinité existant entre un échantillon d’hémolymphe natif et un échantillon dialysé ne peut pas toujours être entièrement expliquée par l’ensemble des effecteurs cités plus hauts. Cela a conduit à proposer l’existence d’autres effecteurs, de faible masse moléculaire, dont la nature reste à déterminer. Les neurohormones de type monoamines, relargués par le péricarde pendant un stress, peuvent augmenter l’affinité de l’hémocyanine mais possède une durée de vie limitée dans l’hémolymphe (Bridges, 2001). Chez Rimicaris exoculata et Cyanagraea predator, un facteur inconnu diminue l’affinité de l’hémocyanine (Lallier et Truchot, 1997, Lallier et al., 1998). Un facteur diminuant l’affinité de l’hémocyanine est également présent chez les crabes terrestres et semi-terrestres Bigrus latro et Ocypode sp. (Bridges, 2001). Plasticité phénotypique Comme décrit dans la partie 1.4.1, les hémocyanines de Crustacés présentent une grande plasticité phénotypique potentielle, due à l’existence de différents types de sous-unités homologues et d’assemblages non-covalent de plusieurs types (dodécamères, hexamères). Cette diversité permet en théorie une grande plasticité des combinaisons possibles. Si les sous-unités ou les assemblages ont des propriétés différentes, ces combinaisons peuvent avoir un rôle physiologique. Il a par exemple été montré chez l’écrevisse Astacus leptodactylus qu’une acclimation à différentes températures induisait un changement de la proportion des complexes d’hémocyanine : des températures croissantes favorisent la formation d’hexamères. De plus, les hexamères de cette espèce ont une affinité plus élevée pour l’oxygène (Decker et Foll, 2000). Dans ce cas, la plasticité phénotypique s’exprime au niveau des complexes et semble avoir un effet physiologique. La plasticité au niveau des sous-unités peut également jouer un rôle. Elle a été observé au cours du développement chez Cancer magister et Cancer productus pour lesquels des types différents de sous-unités sont exprimés entre les différents stades, de la larve à l’adulte (Terwilliger et Terwilliger, 1982, Wache et al., 1988, Terwilliger et Dumler, 2001). Des changements d’expression des sousunités chez l’adulte en fonction des conditions d’acclimatation ont été observés chez le crabe bleu Callinectes sapidus et chez la langouste Panulirus elephas (Bellelli et al., 1988, Mangum, 1994). Ces changements de composition ont un effet sur les propriétés fonctionnelles du pigment au moins chez C. sapidus, P. elephas et P. mauritanicus (Mangum et Rainer, 1988, Bellelli et al., 1988, Condó et al., 1991).
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du L-lactate (et même le D-lactate) n’ont pas un effet aussi important (Johnson et al., 1984).<br />
Chez certaines espèces, la sensibilité au lactate est faible ou nulle : c’est le cas des crevettes Thalassinidés<br />
(Taylor et al., 2000) et de la cigale de mer Scyllarides latus (Sanna et al., 2004). En général<br />
l’effet lactate diminue avec le passage à un mode de vie terrestre et la ventilation aérienne (Bridges,<br />
2001). Un effet inverse a été observé chez le crabe terrestre Gecarcoidea natalis (Adamczewska et<br />
Morris, 1998).<br />
L’urate et de manière plus générale les dérivés de purines augmentent également l’affinité de l’hémocyanine<br />
de Crustacés. Toutes les espèces ne présentent pas cet effet. Comme le L-lactate, l’urate ne<br />
modifie pas la valeur de l’effet Bohr. L’urate est produit par l’activité de la xanthine déshydrogénase et<br />
dégradé par l’uricase. En conditions normoxiques, l’activité de l’uricase est 8 fois plus importante que<br />
celle de la xanthine déshydrogénase ; en hypoxie, l’activité de l’uricase est inhibée par l’absence d’O 2<br />
et l’urate s’accumule (Dykens, 1991). La concentration d’urate dans l’hémolymphe de Carcinus <strong>maenas</strong><br />
est effectivement corrélée à l’oxygénation du milieu (Lallier et al., 1987). Par contre, l’exercice<br />
physique n’induit pas forcément une production d’urate (Lallier et Walsh, 1990). L’augmentation de<br />
concentration d’autres dérivés puriques (hypoxanthine et inosine) a été observée chez le crabe d’eau<br />
douce Potamon warreni au cours de l’exercice (Bridges, 2001).<br />
Effet de la température<br />
La température peut également être considérée comme un effecteur (ou modulateur) de l’affinité<br />
de l’hémocyanine. Elle peut agir de deux manières : d’une part par un effet sur le pH de l’hémolymphe,<br />
résultant en une modification de l’affinité due à l’effet Bohr, et d’autre part par un effet thermodynamique<br />
sur la réaction de liaison de l’oxygène qui est généralement exothermique. Lorsque<br />
la température augmente, le pH de l’hémolymphe diminue, induisant une diminution de l’affinité<br />
lorsque l’effet Bohr est normal. Cet effet s’ajoute à la diminution d’affinité causée par l’augmentation<br />
de température dans le cas d’une liaison exothermique.<br />
Chez certaines espèces, la chaleur d’oxygénation ∆H peut être nulle ou positive, résultant en<br />
une absence d’effet température ou en un effet température inverse (augmentation de l’affinité du<br />
pigment avec la température). D’un point de vue physiologique, un tel effet est adaptatif pour des<br />
espèces vivant dans des environnements où les conditions thermiques sont variables ou dans lesquels<br />
une augmentation de température est corrélée avec une diminution de l’oxygénation, comme c’est<br />
le cas dans l’environnement hydrothermal. Les espèces hydrothermales présentent souvent un effet<br />
température faible ou inverse, de même que certaines espèces littorales exposées à des températures<br />
variables (Hourdez et Lallier, 2007).