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LES BIOTOXINES MARINES

Dr Valérie STRAINCHAMPS

extrait de : "Intoxication alimentaire par consommation de tortue marine à bec d'oiseau (Eretmochelys imbricata) en Polynésie Française", thèse pour le doctorat en médecine, Bordeaux 2, 11 décembre 2000.

SUMMARY : MARINE BIOTOXINS
Definition
: A marine bio toxin is a toxin derived directly from a marine animal or vegetal organism, bacterial poisons are excluded.
Classification :
-
 the phyto toxins stems from vegetals and are hardly known ;
- the zoo toxins stems from animals and are divided in 3 groups :
            1    crino toxins : coming from special gland in animals ;
            2    phanero toxins : called venom, these are the contents of a specialized system in venomous animals ;
            3   crypto toxins : they are present in the flesh and or in the internal organs of animals, called poisonous.
It’s possible to distinguish these crypto toxins when present in vertebrate animals or in invertebrate animals. Examples of toxins and intoxications are enumerated in this article. But the marine bio toxicology is far more complicated. Year after year, other forms of poisoning are related. Very often, it doesn’t concern one toxin, but an entirety of toxins. And it becomes still more complicated because resemblances have been found between certain toxins present in different species.

I - DEFINITION :

Une biotoxine marine est une toxine dérivant directement d’un organisme marin animal ou végétal, à l’exclusion des poisons bactériens.

Nous ne tiendrons donc pas compte des intoxications alimentaires biomarines comme les intoxinations (toxine botulique type E), les toxi-infections (salmonelles, shigelles, E.Coli), et les infections (hépatite virale A, vibrions), ni des phénomènes de pollution marine (métaux lourds, maladie de Minamata).

Seulement 1 % des toxines marines sont parfaitement connues des biologistes. Autant dire que nous en sommes encore aux prémices de la biotoxicologie marine.

II - CLASSIFICATION :

Elles se répartissent en 2 grandes classes :

  1. les phytotoxines,

  2. les zootoxines.


phytotoxines
 
 
zootoxines
crinotoxines
 
 

zootoxines parentérales
ou phanérotoxines

 

zootoxines orales
ou cryptotoxines

 

chez les invertébrés
 

chez les vertébrés
 

a - les phytotoxines :

Elles sont issues du règne végétal et sont peu connues. Leur nature semble être influencée par le substrat sur lequel vit l’algue, mais d’autres facteurs interviennent.

Seules quelques algues marines sont étudiées. Par exemple, la toxine de Caulerpa racemosa (caulerpicine) est toxique pour l’homme par le biais de mollusques bivalves, de crabes, et probablement d’autres animaux marins. Ulva pertussa contient des agents hémolytiques.

b - les zootoxines :

Elles sont issues du règne animal.

Elles se répartissent en 3 groupes :

  1. les crinotoxines,

  2. les zootoxines parentérales,

  3. les zootoxines orales.

les crinotoxines :

Elles sont présentes dans les glandes spécialisées d’un animal, ces glandes étant dépourvues d’organe permettant l’injection directe à l’homme. Les toxines sont donc libérées directement dans le milieu marin.

les zootoxines parentérales ou phanérotoxines :

Ce sont des venins.

Elles sont contenues dans l’appareil spécialisé d’un animal dit venimeux, l’appareil disposant d’un système d’injection lors d’un contact avec la proie. L’injection à l’homme se fait donc par blessure.

les zootoxines orales ou cryptotoxines :

Elles sont présentes dans la chair et/ou les viscères d’animaux dits vénéneux. L’homme s’intoxique par ingestion.

On les distingue selon qu’elles sont présentes chez les invertébrés ou chez les vertébrés marins.

A.     Les zootoxines orales des invertébrés marins :

1.      Chez les cœlentérés : La toxine se trouve dans les nématocystes des tentacules.

·        Deux espèces d’anémones de mer sont consommées aux Samoa et aux Philippines : Rhodactis howesi (toxine inconnue), Radianthus paumotensis (toxine inconnue).

·        Mais il s’agit surtout des dangereux zoanthaires du genre Palythoa (contenant la palytoxine).

2.      Chez les échinodermes :

·        Trois espèces d’oursins sont toxiques en période de reproduction : Paracentrotus lividus en Europe, Diadema antillarum aux Antilles, et Tripneuste ventricocus en Afrique de l’ouest. Leurs toxines sont connues.

·        Certaines espèces de concombres de mer ou holothuries sont consommées en Indonésie : Holothuria et Actinopyga agassisi (les toxines sont des holothurines).

3.      Chez les mollusques : On distingue différents syndromes cliniques :

·        Le syndrome paralytique ou « paralytic shellfish poisoning (PSP) » lié à des mollusques bivalves divers, devenus toxiques souvent à la suite d’un phénomène naturel dit « marée rouge », et dû à la saxitoxine et autres toxines apparentées

·        Le syndrome neurotoxique ou « neurotoxic shellfish poisoning », distinct du PSP, en Floride, et lié à des coquillages mais aussi à des poissons (brevetoxines).

·        Le « callistin shellfish poisoning » au Japon, lié à un coquillage du genre Callista brevisiphonata en période de reproduction (toxine méconnue).

·        Le « tridacna clam poisoning » en Polynésie française, lié à un bénitier du genre Tridacna maxima (toxine méconnue)

·        Le « venerupin shellfish poisoning » au Japon, lié à la consommation d’huîtres du genre Crassostrea gigas et Venerupis semidecussata (vénérupine).

·        L’ « abalone poisoning » lié aux ormeaux du genre Haliotis discus et Haliotis sieboldi (toxine particulière, dérivée de la chlorophylle et à l’origine de photosensibilisation).

·        Le « cephalopod poisoning » lié aux pieuvres et poulpes, du genre Neptunea (toxine méconnue) au Japon.

4.      Chez les crabes, homards et langoustes tropicales :

                La toxine serait proche de la saxitoxine.

 
B - Les zootoxines orales des vertébrés marins

1.      Chez les poissons : c’est l’ichthyotoxisme concernant de nombreuses espèces.

·        La ciguatera est le phénomène le plus important dans les régions tropicales. Elle concerne 400 espèces de poissons des récifs coralliens, dont les plus connus sont les poissons-perroquets, les poissons-chirurgiens et les carangues (ciguatoxine  et maitotoxine).

·        Le tétrodontoxisme concerne les tétrodons des Océans Pacifique et Indien, ainsi que le Japon avec le fugu dont la toxine fut une des premières connues (tétrodontoxine).

·        Le scrombotoxisme ou intoxication « histamine-like » concerne les thons, les bonites et les maquereaux.

Il est dû à des bactéries qui prolifèrent lors de la rupture de la chaîne du froid. Ces bactéries permettent la transformation de l’histidine en histamine. Cette dernière sous l’effet de 2 toxines (la scrombotoxine et la saurine) provoquerait l’intoxication.

·        Le clupéotoxisme, dans les Océans Atlantique, Pacifique, aux caraïbes, et dans l’océan indien, est surtout lié aux harengs, aux anchois, aux sardines, aux aloses et aux sprats (toxine méconnue).

·        L’intoxication hallucinogène ou « ichthyoallyeinotoxisme » ou « hallucinatory fish poisoning » observé dans les Océans Pacifique et Indien, concerne les mulets et les surmulets, les poissons-coffres, mérous, poissons-clowns et certains poissons-chirurgiens (toxine méconnue).

·        L’intoxication de type, élasmobranche ou « elasmobranch poisoning » est lié à la toxicité de la chair et surtout du foie de certains requins et certaines raies (carchotoxines A et B identifiées à Madagascar).

·        Le « gempylid fish poisoning » est dû à une toxine (méconnue) contenue dans la graisse de certains poissons.

Les ichthyotoxismes sont classés en fonction de la localisation de la toxine dans le corps de l’animal : ichthyosarcotoxisme pour les toxines situées dans les muscles et les viscères (ciguatoxine), ichthyootoxisme  pour les toxines situées dans les gonades (tétrodontoxisme), et ichthyohémotoxisme  pour les toxines situées dans le sang (chez les poissons d’eau douce le plus souvent).

2.      Chez les reptiles marins :

C’est le chélonitoxisme dû à l’ingestion de chair et de viscères de tortues marines (principalement Eretmochelys imbricata, mais aussi Chelonia mydas). La toxine n’a pu être encore isolée.

3.      Chez les mammifères marins :

·        Le foie des ours polaires, dont la richesse en vitamine A est mise en cause dans la toxicité, est le plus connu.

·        Le foie et/ou la chair de certains phoques et cétacés pourraient être toxiques.

III - LIMITES DE CETTE CLASSIFICATION :

La biotoxicologie marine est d’une complexité bien plus grande !  

D’années en années, d’autres type d’empoisonnements sont décrits ; Les connaissances sont encore minimes et il faut se garder de vouloir fournir des listes définitives tant dans leur contenu que dans leur forme.
Le système de classification présenté est loin d’être parfait. D’ailleurs, si l’on tient compte du fait que l’alimentation des espèces marines vénéneuses joue un rôle de plus en plus important dans la biogenèse et la transmission du poison, et que des espèces totalement différentes zoologiquement puissent engendrer des syndromes cliniques identiques, on voit aussitôt les limites des classifications trop simples.

Le rôle des dinoflagellés dans la biogenèse des biotoxines orales marines illustre bien ces remarques.
Les dinoflagellés sont des êtres unicellulaires flagellés appartenant au plancton marin. Ils participent aux phénomènes de « marée rouge ». De nombreuses espèces sont considérées comme toxicogènes, et impliquées dans la biogenèse des empoisonnements. Leur liste ne fait que croître avec les recherches, et actuellement le rôle de certains dinoflagellés est formellement démontré ; Il s’agit de :

Cependant, l’origine même de la toxine au sein des dinoflagellés soulève encore des questions… Certains chercheurs évoquent le rôle des bactéries. Une telle notion remettrait alors en cause la définition donnée des biotoxines marines.

Enfin, la complexité de la biotoxicologie marine et les intrications entre diverses toxines seront bien illustrées par la constatation que, très souvent, il ne s’agit pas d’une seule toxine, mais d’un ensemble de toxines au sein desquelles se dégage une toxine principale.
Ainsi, dans la ciguatera, ont été isolées la ciguatoxine, mais aussi la maïtotoxine, la scaritoxine et bien d’autres, dont les origines sont encore imprécises (des transformations chimiques à l’intérieur même du poisson sont évoquées).
De même, la brevotoxine regroupe en fait trois structures : les brevotoxines 1, 2 et 3, dont les propriétés diffèrent.
Concernant le paralytic shellfish poisonning, la saxitoxine est associée à la gonyautoxine 2 et 3, et à la néosaxitoxine.

Pour compliquer encore un peu, il a été constaté des similitudes troublantes entre certaines toxines présentes sur des espèces différentes ; Ainsi, la toxine des crabes serait proche de la saxitoxine pour certains, et cette dernière a des effets proches de ceux de la tétrodontoxine.

visa comité de lecture : 24/04/2003
date de mise en ligne : 11/09/2003
mise à jour : 01/06/2005 (summary)


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