A quoi servent des centaines de milliers de limules ?

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Sommes-nous prêts à au moins sympathiser avec eux, ou allons-nous bientôt détruire des animaux dont l'histoire remonte à des centaines de millions d'années ?

Megan Owins pêche un limule dans l'eau et plie sa carapace dure presque en deux, révélant une membrane blanche et douce. Il met une aiguille en dessous et prend du sang: « Tu vois comme elle est bleue ? - elle montre la seringue à la lumière. En effet, bleu: le liquide brille d'un azur profond. Après avoir terminé la démonstration, Megan presse le sang dans le récipient.

Je reprends presque mon souffle: « Vous venez de jeter quelques milliers de dollars ! - et ce n'est pas une exagération. Le coût du sang (plus précisément de l'hémolymphe) de ces arthropodes sur le marché américain atteint 15 000 dollars par quart (0,9 litre). Ce liquide bleu est largement utilisé pour détecter les bactéries potentiellement nocives dans les produits pharmaceutiques, les dispositifs médicaux et les implants. Qu'il s'agisse d'une solution d'insuline, d'un genou artificiel ou d'un scalpel chirurgical, l'hémolymphe des limules permet de détecter presque instantanément un agent infectieux.

Cela lui fournit une demande de marché importante et inextinguible. Chaque année, environ 575 000 arthropodes sont pêchés dans l'océan pour sa collecte. Ce nombre ne peut croître indéfiniment, et parmi les spécialistes, les voix de ceux qui s'inquiètent de cette exploitation barbare d'animaux déjà menacés d'extinction se font de plus en plus entendre. Habituellement, environ un tiers du sang en est pompé, après quoi ils sont libérés dans l'eau pour récupérer. L'approche est considérée comme humaine, bien qu'en réalité personne ne sache combien d'animaux survivent après un tel don forcé.

Ce problème est abordé par Megan Owins, ainsi que par les spécialistes de la physiologie animale Vin Watson de l'Université du New Hampshire et Christopher Chebot de l'Université de Plymouth. Ils essaient d'évaluer les défis et les difficultés liés à la collecte de sang pour les limules. L'expérience, qui a été réalisée par trois scientifiques, reproduit le plus fidèlement possible le "processus de production".

28 limules pêchés dans l'Atlantique, près de l'embouchure de la rivière Piscataca dans le New Hampshire, ont été placés dans des conteneurs et "oubliés" au soleil, secoués pendant quelques heures dans une voiture et laissés pendant la nuit, puis ils ont pris du sang et sont partis dans des conteneurs jusqu'au matin - ainsi, comme le font les travailleurs des entreprises, la collecte de l'hémolymphe à l'échelle industrielle. Cependant, avant de relâcher les malheureux animaux dans la nature, les biologistes ont fixé des balises acoustiques sur leurs carapaces.

Remerciements

Les bactéries sont divisées en deux grands groupes selon la méthode proposée par le microbiologiste danois Hans Christian Gram à la fin du XIXe siècle. La principale différence entre eux réside dans la structure de la paroi cellulaire. Les bactéries Gram-négatives (par exemple, E. coli) ne se colorent pas selon Gram: leur paroi cellulaire a une membrane protectrice supplémentaire qui contient des lipopolysaccharides complexes et ne laisse pas passer les colorants d'aniline à l'intérieur. Mais les parois des bactéries gram-positives (par exemple, les staphylocoques) sont plus simples. Ils n'ont pas de membrane, le colorant pénètre dans la paroi cellulaire et "s'y coince". Lorsqu'elles sont colorées selon Gram, ces cellules acquièrent une couleur violette.

Lorsque la cellule gram-négative meurt, les lipopolysaccharides sont libérés, se transformant en endotoxines dangereuses pour la santé. Ces composés sont indestructibles, presque comme des zombies. Ils peuvent même résister à la chaleur extrême et à d'autres conditions difficiles dans lesquelles la production et la stérilisation des produits et instruments médicaux ont lieu. Une fois dans l'organisme, les endotoxines sont capables de lancer le système immunitaire à pleine capacité, provoquant une hyperactivation pouvant aller jusqu'au choc septique. Par conséquent, il est si important de les trouver à l'avance.

C'est ici qu'entre en jeu l'hémolymphe des limules Limulus: le lysat d'amibocytes (Limulus amebocyte lysat, LAL) obtenu à partir de celui-ci coagule au moindre contact avec les endotoxines. Et bien que de nombreux acteurs du marché pensent que 15 000 $ le litre est trop, le coût élevé du LAL peut être décrit comme une forme d'appréciation de la valeur qu'il joue pour sauver des vies. Selon les mots d'un écologiste, "chaque personne, chaque enfant, chaque animal de compagnie sur notre planète - tous ceux qui ont eu recours à une aide médicale sont d'une manière ou d'une autre redevable aux limules."

Menace cachée

Avec les animaux, la terre est plus facile: il est souvent possible d'évaluer l'impact de l'homme sur eux à l'œil nu. Ce que ressentent les habitants des mers, nous ne le voyons souvent pas, ou même ne voulons pas le savoir du tout. On jette des ordures dans la mer, on y déverse aussi des eaux usées: ce qui se passe en profondeur reste en profondeur. C'est la même chose avec les limules. Personne ne sait à quel point il est traumatisant pour eux de prendre du sang, si les animaux sont capables de subir plusieurs de ces procédures, ou au moins une. Cependant, il y a des raisons de s'inquiéter.

L'Union internationale pour la conservation de la nature, qui tient à jour une liste des espèces animales et végétales menacées, a organisé en 2012 un sous-comité spécial pour évaluer l'état des limules. À la suite de son travail, ces animaux se sont avérés être dans une position vulnérable. Par rapport à l'estimation précédente de 1996, ils ont fait un pas vers l'extinction. Le prochain arrêt est « en péril », et le rapport du sous-comité l'a souligné. Selon les prévisions des scientifiques, d'ici le milieu du siècle, le nombre de limules diminuera d'un tiers.

Et cela ne s'applique pas seulement aux animaux de la côte américaine. Commun dans l'océan Pacifique asiatique, les limules Tachypleus sont également largement pêchés pour la production de lysat d'amibocytes (TAL). En raison des captures massives, ils disparaissent déjà dans les eaux de Chine, du Japon, de Taïwan, de Singapour. Les experts craignent qu'en cas de disparition totale de Tachypleus, les producteurs de lysats se tournent vers les limules vivant dans d'autres régions de l'océan, entraînant la mort de ces populations.

Capture de données

Toutes les 45 secondes, les balises installées par Megan Owins produisent une série de signaux acoustiques que le capteur peut percevoir à une distance de 300 à 400 m. Chaque signal vous permet d'identifier un individu en particulier, de déterminer sa profondeur et son activité au cours des 45 secondes précédentes.. Une fois par semaine ou deux, Owins et Watson s'aventurent dans la baie, prenant des mesures enregistrées et déplaçant les capteurs pour suivre les migrations lentes des limules.

Au centre de la baie, la profondeur atteint 20 m, mais les animaux essaient de rester plus près des eaux peu profondes. Après quelques minutes de nage, les scientifiques sortent un câble envahi par les algues, sur lequel est fixé l'un des capteurs. Megan y connecte un ordinateur portable via Bluetooth et commence à télécharger des données. Depuis la dernière visite, l'appareil a enregistré environ 19 000 signaux. L'appareil se referme et retourne à l'eau: les scientifiques n'ont besoin que d'informations. Mais on ne peut pas en dire autant des pêcheurs.

Les quotas de production de limules au large de la côte atlantique des États-Unis sont attribués par la Marine Fisheries Commission (ASMFC). Cependant, ses directives strictes ne s'appliquent qu'aux animaux, qui sont ensuite abattus et utilisés pour attraper des anguilles pour se nourrir. Les entreprises biomédicales peuvent récolter autant qu'elles le souhaitent, et les prises de limules à ces fins augmentent rapidement - de 130 000 en 1989 à 483 000 en 2017. En outre, les producteurs de LAL reçoivent également du sang d'arthropodes, qui sont utilisés pour nourrir les anguilles: le nombre de ces animaux en 2017 était, selon diverses estimations, de 40,6 à 95,2 mille autres.

La Commission des pêches de l'ASMFC n'est pas autorisée à réglementer une telle exploitation minière. Ce domaine a un impact direct sur la santé publique et nécessite l'implication de la puissante Food and Drug Administration (FDA) pour intervenir. Cependant, les fabricants de LAL font de leur mieux pour éviter que cela ne se produise.

Aucun contrôle

« Nous avons réussi à nous libérer des quotas », admet Thomas Nowitzki, ancien patron de l'entreprise de fabrication LAL ACC. - Nous avons fait pression pour notre position dans l'ASMFC, les convainquant qu'aucun mal n'est fait aux limules. Nous les ramenons, nous sommes extrêmement importants pour la médecine, alors laissez-nous tranquilles avec votre règlement. » Cependant, même les recommandations très modérées de l'ASMFC ne sont pas toujours suivies, et le comité lui-même ne dispose pas de suffisamment de ressources pour suivre leur mise en œuvre.

L'ASMFC admet qu'après prélèvement sanguin et retour à la mer, un certain nombre - pas plus de 15 % - des animaux meurent. Cependant, ces dernières années, de plus en plus de données se sont accumulées que ce chiffre est largement sous-estimé. Selon de nouvelles données, le taux de mortalité des limules après avoir pris de l'hémolymphe est d'au moins 29 %. Les animaux exsangues sont affaiblis, moins actifs et moins orientés, et les femelles produisent en moyenne la moitié des œufs. "Les représentants de l'industrie, bien sûr, en choeur, disent que les expériences pertinentes ont été menées dans des laboratoires et que leurs résultats peuvent ne pas s'appliquer aux animaux dans l'environnement naturel", explique Nowitzki, "mais ces arguments ne résistent pas à un examen minutieux."

Des alternatives synthétiques au LAL utilisant le facteur C recombinant (rFC) sont connues depuis plus de 15 ans, mais ne se sont pas encore généralisées. La même FDA considère toujours les tests LAL comme le "gold standard" pour la détection des endotoxines. Par conséquent, les fabricants d'équipements médicaux et de produits pharmaceutiques essaient de s'appuyer sur eux pour ne pas avoir de problèmes inutiles lors de l'obtention de l'approbation d'une agence influente. Le médicament contre la migraine Emgality (galanezumab) d'Eli Lilly est toujours le seul remède à recevoir l'approbation de la FDA en utilisant des tests rFC à la place du LAL.

Selon Kevin Williams de bioMérieux, une entreprise qui promeut les tests rFC, le problème est que les fabricants de LAL tentent activement de saboter les nouvelles méthodes en convainquant les autorités et le public qu'elles ne sont pas efficaces. « J'ai vu des séries entières de rFC anti-publicité prétendant que la technologie ne fonctionne pas », dit-il. - Mais les données montrent le contraire. Ils sont simplement ignorés."

Facteurs de stress

Perdre une quantité importante de sang n'est facile pour aucun animal. Mais les tests ne se limitent pas à cela: la capture et le transport des limules stressent aussi beaucoup. Vin Watson note que ces arthropodes peuvent survivre dans l'air plus longtemps que les poissons ou les crabes, mais cette capacité leur fait une blague cruelle. Les volumes de capture sont si importants qu'il n'est pas toujours possible de placer tous les limules dans des récipients remplis d'eau, et ils sont simplement jetés sur le pont: ils survivront.

Mais l'exposition à l'air en elle-même réduit la teneur en hémocyanine de l'hémolymphe des animaux, un analogue de l'hémoglobine transportant l'oxygène de notre sang. Sa reconstitution est plus difficile et prend plus de temps que la récupération d'une perte directe d'une quantité notable de sang. « Imaginez que chaque fois que vous traitez une vache, il lui faut un mois pour récupérer », explique Watson.

Enfin, il convient de rappeler la stricte adaptation des limules aux flux et reflux successifs, suivis par les animaux se déplaçant à la recherche d'abris et de nourriture sûrs. Même en laboratoire, ils manifestent une envie de bouger toutes les 12,4 heures, et la perte de ce rythme naturel pour le limule peut être extrêmement difficile. Toutes ces découvertes doivent être prises en compte lors de l'élaboration de nouvelles exigences déjà plus strictes pour l'extraction de l'hémolymphe. Malheureusement, jusqu'à présent, les fabricants de LAL ne sont même pas enclins à écouter les arguments des biologistes.

Signal faible

Plusieurs dizaines de capteurs sont installés dans la baie près de l'embouchure de la rivière Piskataka. Les limules se déplacent sous l'eau et peuvent parcourir plusieurs kilomètres par jour, les scientifiques portent donc régulièrement leurs outils après eux. D'une manière encore mal comprise, les animaux naviguent parfaitement dans la baie. Au printemps, ils se déplacent vers les eaux peu profondes, où ils ramassent des mollusques et des vers benthiques.

Les mêmes individus reviennent régulièrement aux mêmes endroits, où ils redeviennent la proie des mêmes pêcheurs. Ne devraient-ils pas les relâcher ailleurs ? Ou alors allons-nous perturber davantage la vie naturelle et habituelle des animaux marins ? Et est-il possible de chasser en hiver, lorsque les limules vont dans les profondeurs, survivant à peine aux mois de froid ? Jusqu'à présent sous la surface, les capteurs ne distinguent plus les signaux acoustiques. Après avoir attrapé l'un d'eux, Owins écoute de faibles bips. Le signal rappelle les avertissements concernant la batterie prête à se décharger.