220
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
2.
Les plantes
2.1. Voies d’entrées du cadmium
La biodisponibilité des métaux lourds par les racines des plantes est soumise
à de nombreux facteurs tels que le pH, la quantité des matières organiques, a
température, ou encore la concentration du sol en ions divers. 11 est donc ditticie
de faire un parallèle entre la concentration des métaux lourds dans le sol et leur
concentration dans les végétaux. L’accumulation des métaux lourds, et notamment le cadmium, dans les parties comestibles des plantes de^ culture représente
la principale source d’entrée des métaux toxiques dans la chaîne alimentaire, e
cadmium n’étant pas un métal essentiel, il n’existe pas de transporteuis speci i
ques du cadmium chez la plante. Le cadmium pénètre dans la plante en emprun
tant des transporteurs ou canaux, de faible spécificité, d éléments essentie s
cationiques tels que le Fe2+, le Zn2+ ou le Ca2+. Une concentration impoitante e
ces éléments dans le sol contribue, par compétition, à limiter 1 entiée du ca mium
dans les racines. Pour pénétrer dans la plante, le cadmium peut utiliser le trans
porteur de fer, IRT1 (membre de la famille ZIP des transporteurs méta iques
pour ZRTl/IRTl-like proteins) qui constitue le système majeur d impôtt u et
chez la plante (Vert et al., 2002). Le transport de Cd par IRT1 devient P^rtic^
lièrement important lorsque la plante se trouve en état de carence de fer. æs
Cd peut également emprunter d’autres transporteurs ZIP : ZIP1-3; des canaux
calciques, notamment ceux des cellules de garde de la plante, perturbant am
le statut hydrique de la plante (Perfus-Barbeoch et al., 2002) et d autres trans
porteurs de Fer (et de magnésium) : les transporteurs Nramp (pour natura re
tance-associated macrophage protein). Le Cd peut être pris en charge egaem
par un autre transporteur, HMA4, membre de la sous-famille HMA (pont
metal ATPasé) des ATPases de type P)B. Localisé sur la membrane plasmiq^
il a été montré que ce transporteur pourrait être impliqué dans le chargemen
xylème en zinc et cadmium et participerait à la translocation de ces métaux
racines vers les parties aériennes de la plante (Verret et al., 2004). Cette p0111
de métaux, également présente chez l’espèce Arabidopsis halleri, ^PeraC^s
mulatrice de métaux (zinc et cadmium), contribue pour l’essentiel aux P10P'^
hyper-accumulatrices et hypertolérantes aux métaux lourds de cette p‘
(Hanikenne et al., 2008). Si, d’une manière générale, l’accumulation de ca m ■
dans la plante semble résulter exclusivement d’un transport peu spéci 1CJ11
;
cet élément, on peut toutefois mentionner l’existence d’une autre espèce V <
accumulatrice Thlaspi caerulescens (écotype Ganges) qui possède un trar
teur racinaire présentant un Km faible pour le cadmium (inférieur au p
;
pourrait être un exemple unique de transporteur de haute affinité spéci iq
cadmium (Lombi et al., 2001).
\
2.2. Effets cellulaires et moléculaires
î ' J de I
Malgré la quantité importante de travaux réalisés sur le cadmium
«æ. «
sa toxicité, on ne connaît toujours pas les cibles protéiques qui sont af ec
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
2.
Les plantes
2.1. Voies d’entrées du cadmium
La biodisponibilité des métaux lourds par les racines des plantes est soumise
à de nombreux facteurs tels que le pH, la quantité des matières organiques, a
température, ou encore la concentration du sol en ions divers. 11 est donc ditticie
de faire un parallèle entre la concentration des métaux lourds dans le sol et leur
concentration dans les végétaux. L’accumulation des métaux lourds, et notamment le cadmium, dans les parties comestibles des plantes de^ culture représente
la principale source d’entrée des métaux toxiques dans la chaîne alimentaire, e
cadmium n’étant pas un métal essentiel, il n’existe pas de transporteuis speci i
ques du cadmium chez la plante. Le cadmium pénètre dans la plante en emprun
tant des transporteurs ou canaux, de faible spécificité, d éléments essentie s
cationiques tels que le Fe2+, le Zn2+ ou le Ca2+. Une concentration impoitante e
ces éléments dans le sol contribue, par compétition, à limiter 1 entiée du ca mium
dans les racines. Pour pénétrer dans la plante, le cadmium peut utiliser le trans
porteur de fer, IRT1 (membre de la famille ZIP des transporteurs méta iques
pour ZRTl/IRTl-like proteins) qui constitue le système majeur d impôtt u et
chez la plante (Vert et al., 2002). Le transport de Cd par IRT1 devient P^rtic^
lièrement important lorsque la plante se trouve en état de carence de fer. æs
Cd peut également emprunter d’autres transporteurs ZIP : ZIP1-3; des canaux
calciques, notamment ceux des cellules de garde de la plante, perturbant am
le statut hydrique de la plante (Perfus-Barbeoch et al., 2002) et d autres trans
porteurs de Fer (et de magnésium) : les transporteurs Nramp (pour natura re
tance-associated macrophage protein). Le Cd peut être pris en charge egaem
par un autre transporteur, HMA4, membre de la sous-famille HMA (pont
metal ATPasé) des ATPases de type P)B. Localisé sur la membrane plasmiq^
il a été montré que ce transporteur pourrait être impliqué dans le chargemen
xylème en zinc et cadmium et participerait à la translocation de ces métaux
racines vers les parties aériennes de la plante (Verret et al., 2004). Cette p0111
de métaux, également présente chez l’espèce Arabidopsis halleri, ^PeraC^s
mulatrice de métaux (zinc et cadmium), contribue pour l’essentiel aux P10P'^
hyper-accumulatrices et hypertolérantes aux métaux lourds de cette p‘
(Hanikenne et al., 2008). Si, d’une manière générale, l’accumulation de ca m ■
dans la plante semble résulter exclusivement d’un transport peu spéci 1CJ11
;
cet élément, on peut toutefois mentionner l’existence d’une autre espèce V <
accumulatrice Thlaspi caerulescens (écotype Ganges) qui possède un trar
teur racinaire présentant un Km faible pour le cadmium (inférieur au p
;
pourrait être un exemple unique de transporteur de haute affinité spéci iq
cadmium (Lombi et al., 2001).
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2.2. Effets cellulaires et moléculaires
î ' J de I
Malgré la quantité importante de travaux réalisés sur le cadmium
«æ. «
sa toxicité, on ne connaît toujours pas les cibles protéiques qui sont af ec