La panope (Panopea generosa) : Anatomie, histologie, développement, pathologie, parasites et symbiontes

Jusqu’ici, aucun agent pathogène associé aux 'verrues' n’a été mis en évidence chez les panopes. Les observations histologiques indiquent que les 'verrues' qui contiennent des cellules mortes et moribondes, densément regroupées, sont le résultat d’une réaction hémocytaire dans la musculature du siphon ou du manteau causant la concentration d’un nombre extrêmement élevé d’hémocytes. Apparemment, la lésion (verrue) se déplace, de manière encore inexpliquée, des tissus intérieurs jusqu’à la surface où elle finit par être isolée des tissus sous-jacents par le périostracum. Il se pourrait donc que la 'verrue' fasse partie d’un mécanisme de guérison chez la panope. Afin de déterminer si les 'verrues', ou pustules, et les lésions sont causées par un organisme infectieux, trois expériences exposant des panopes cultivées juvéniles, non affectées, au matériel récolté à partir de 'verrues' ont été menées. Dans toutes les expériences, des panopes cultivées juvéniles ont été obtenues de sites d’engraissement situés sur la côte est de l’Île de Vancouver, maintenues en laboratoire dans un flot continu d’eau de mer ambiante et nourries avec environ 4 litres d’un mélange d’algues cultivées [deux flagellés (Isochrysis galbana et Pavlova lutheri) et une diatomée (Thalassiosira pseudonana)] cinq fois par semaine. Afin d’éviter l’introduction d’agents pathogènes infectieux potentiels de ces panopes dans l’environnement local, tous les effluents ont été désinfectés au chlore avant d’être rejetés dans le réseau d’égouts de la ville de Nanaimo.

Expérience 1

Des 'verrues' ont été excisées chez trois panopes adultes récoltées de Yellowbank sur la côte ouest de l’Île de Vancouver (Secteur de gestion des pêches 24) en octobre 1996. Le matériel excisé contenait quinze 'vieilles' 'verrues' superficielles et trois lésions purulentes profondes. Une solution a été obtenue en mélangeant les 'verrues' et les lésions avec de l’eau de mer filtrée, stérile, puis en filtrant le mélange résultant à travers une succession de tamis en nytex de plus en plus fins jusqu’à 60 μm. Un volume total d’environ 55 ml de la substance de 'verrues' en solution a été obtenu; 3,5 ml a été utilisé comme inoculum et le reste a été ajouté à environ 3 litres d’eau de mer pour servir de 'boue' pour l’exposition par immersion.

Le 5 novembre 1996, quatre groupes (A-D), comprenant chacun 25 panopes juvéniles (classe annuelle de 1995), ont été sélectionnés. Le groupe A n’a été soumis à aucune procédure expérimentale afin de servir de contrôle non traité. Chaque panope juvénile du groupe B a été injectée avec 0,05 ml d’eau de mer filtrée, stérile, dans la musculature de la surface ventrale droite du siphon et du manteau musculaire afin de servir de contrôle d’inoculation. Les panopes du groupe C ont été inoculées avec 0,05 ml de la solution de matériel de 'verrues', décrite ci-dessus, sur les mêmes sites que dans le groupe B. Les panopes du groupe D ont été immergées dans la 'boue' avec un diffuseur et maintenues une nuit dans un contenant de 3 litres baignant dans un flot d’eau de mer froide (environ 10^oC). Les résultats de cette expérience sont présentés au Tableau 1.

Tableau 1: Le nombre de panopes exhibant des 'verrues' induites à différentes dates après le début de l’expérience.

1. une réaction inflammatoire aux injections a été observée chez sept panopes
2. une mortalité
3. une mortalité et une guérison
4. deux guérisons

Ces résultats semblent indiquer qu'un agent a été transmis par inoculation pour ensuite provoquer la formation de 'verrues' (Figure 1) et que les panopes affectées sont dotées d'une capacité de guérison. Afin de confirmer ces résultats et pour établir si les réactions étaient causées par un organisme ou n'étaient qu'une simple réaction à des protéines étrangères, une deuxième expérience a été menée.

Expérience 2

Le 5 décembre 1996, la substance de 'verrues' provenant de la base suintante de trois pustules fusionnées a été prélevée chez une unique panope sauvage récoltée le 23 novembre 1996 près de Tofino sur la côte ouest de l'Île de Vancouver (Secteur de gestion des pêches 24). Le matériel, récolté uniquement à partir de lésions purulentes profondes, a été mélangé à de l'eau de mer filtrée, stérile, pour obtenir 20 ml de solution, puis a été filtré sur un tamis en nytex de 60 μm. Cette solution a été divisée pour préparer trois types d'inoculums : 1) non traité, 2) traité et additionné d'antibiotiques (2000 U/ml de pénicilline G et 2000 U/ml de streptomycine) et 3) filtré sur un filtre Millipore de 22 μm pour éliminer tous les protozoaires et les bactéries. Quatre groupes (A-D) de panopes juvéniles (classe annuelle de 1995) ont été inoculés avec 0,05 ml sur deux sites, tel que décrit dans l'expérience 1 (la surface ventrale droite du siphon et du manteau musculaire). Le groupe A a reçu une solution non traitée de 'verrues', le groupe B a reçu une solution de 'verrues' additionnée d'antibiotiques. Le groupe C a reçu une solution de 'verrues' filtrée pour éliminer les protozoaires et les bactéries. Le groupe D servait de contrôle et a été inoculé avec du sérum bovin inactivé par la chaleur contaminé par des bactéries en suspension dans l'air. Les résultats de cette expérience sont présentés au Tableau 2. Chacun des inoculums a été étalé sur des plaques de géloses TSA (trypticase soya) et TCBS (thiosulfate, citrate, sels biliaires, saccharose) (produits commerciaux Difco) et incubé à environ 15oC pour détecter la présence de bactéries viables.

Tableau 2. Le nombre de panopes exhibant des 'verrues' induites à différentes dates après l'inoculation. Le nombre de panopes moribondes et rejetées est indiqué entre parenthèses.

Les résultats semblent indiquer que la formation de 'verrues' est une réaction à un stimulus non spécifique, quelque peu mitigée par les antibiotiques. L'histopathologie de ces 'verrues' induites était similaire à celle observée chez les panopes sauvages infectées naturellement. Il est intéressant de noter qu'aucune bactérie n'a été cultivée à partir des trois préparations d'inoculums de 'verrues' alors que des bactéries étaient présentes dans le sérum bovin.

Expérience 3

En mars 1998, une troisième tentative a été menée pour déterminer si les 'verrues' étaient causées par un organisme infectieux et pour documenter le développement des lésions. Des panopes cultivées juvéniles, âgées de deux ans, saines, non affectées (classe annuelle de 1996 qui étaient transplantées depuis un an au large de l'Île Texada, secteur de gestion des pêches 16-21) ont été obtenues pour être utilisées dans ces expériences de transmission. Les panopes juvéniles ont été divisées en quatre groupes désignés A, B,C et D. Tous les juvéniles ont été inoculés avec soit une solution de matériel de 'verrues' récolté à partir d'une 'verrue' soit avec du sérum de veau fœtal stérile (contrôle). Le sérum de veau fœtal stérile, une solution de protéines produite commercialement, a été injecté (0,05 ml) dans le siphon et dans le manteau de chaque panope des groupes A et B. L'inoculum de matériel de 'verrues' a été préparé en récoltant aseptiquement le matériel purulent profond d'une 'verrue' dans la musculature du siphon d'une panope sauvage adulte récoltée dans le secteur de gestion des pêches 23-6 (détroit de Barkley) en février 1998 (Figure 2). Le matériel a été mélangé dans une proportion de 1:10 avec de l'eau de mer filtrée stérilisée, et 0,05 ml a été inoculé dans le siphon et le manteau de chaque panope des groupes C et D. La progression de l'infection a été surveillée chez les panopes des groupes A et C, et, à différents jours post-inoculation, les sites d'injection chez les panopes des groupes B et D ont été examinés histologiquement.

Les groupes A et C contenaient chacun 30 panopes du Pacifique; la réaction de chaque panope a été consignée sur une période de un mois. La réaction brute à l'inoculation d'une protéine étrangère, soit du sérum de veau, a été très légère comparativement à la réaction à l'injection de matériel de 'verrues' (Tableau 3). Une panope morte a été trouvée neuf jours après l'inoculation et quatre panopes ayant reçu une injection de matériel de 'verrues' (groupe C) sont mortes au cours de la période de 30 jours.

Tableau 3. L'effect macroscopique de l'inoculation chez les panopes des groupes A et C durant une période d'un mois.

Le 22 avril (jour 49), cinq panopes des groupes A et C ont été sélectionnées afin de documenter photographiquement l'aspect des 'verrues'. Toutes les panopes inoculées avec du sérum de veau (groupe A) étaient vivantes et saines lorsque la période d'observation a pris fin le 6 mai (jour 63). Vingt-cinq des trente panopes inoculées avec le matériel de 'verrues' (groupe C) ont survécu jusqu'au 6 mai. Après le 6 mai, seules les cinq panopes des groupes A et C utilisées à des fins de documentation photographique ont été gardées sous surveillance photographique jusqu'au 8 juillet, 125 jours après l'inoculation (Figures 3 à 8). Après 49 jours, quatre des cinq panopes du groupe A (Figure 3) avaient une petite cicatrice sur le site du manteau et une panope avait une petite verrue sur le siphon. Dans le groupe C, tous les sites d'inoculation sauf le site du manteau d'une panope avaient une 'verrue' et/ou une cloque (Figure 4). Quatre-vingt-quatre jours après l'inoculation, deux panopes du groupe A étaient complètement guéries et les trois autres montraient une légère marque sur le manteau (Figure 5). Dans le groupe C, une panope était morte à la fin d'avril et avait été rejetée, et ,dans les autres panopes, les cloques étaient en voie de guérison, mais les 'verrues' semblaient inchangées (Figure 6). Cent vingt-cinq jours après l'inoculation, les sites d'inoculation sur le manteau de trois panopes du groupe A ne montraient qu'une légère cicatrice (Figure 7). Dans le groupe C, toutes les lésions dans le siphon des quatre autres panopes étaient guéries, mais de grosses cicatrices persistaient aux sites d'inoculation sur leur manteau (Figure 8).

Jours post-inoculation	Groupe A Inoculation de sérum	Groupe C Inoculation de 'verrues'
49 jour
84 jour
125 jours

Les groupes B (inoculé avec du sérum de veau fœtal) et D (inoculé avec du matériel de 'verrues') contenaient chacun 40 panopes. Celles-ci ont été prélevées par groupes de trois durant une période d'un mois en vue d'un examen histologique pour comparer les réactions microscopiques à une protéine étrangère avec les réactions microscopiques associées au matériel de 'verrues' dans l'espoir de détecter un agent ou organisme causatif aux tout premiers stades de la réaction au matériel de 'verrues' (Tableau 4). Les spécimens ont été sélectionnés pour l'histologie en se basant sur la réaction macroscopique la plus marquée; des coupes de 5 μm des sites d'inoculation et de la viscère ont été sectionnées et colorées à l'hématoxyline-éosine, puis examinées au microscope optique à d'engraissements de 100 à 1000 fois. Le groupe B n'a pas été prélevé après le jour 16 puisqu'aucune panope ne présentait de signe de réaction (Tableau 4).

Tableau 4. Les observations histologiques des sites d'inoculation chez 15 panopes du groupe B et chez 21 panopes du groupe D durant une période d'un mois.

^b On a observé des bactéries associées aux concentrations d'hémocytes.

On croit que les bactéries qui ont été observées de manière intermittente dans les deux groupes à partir du jour sept post-inoculation (Tableau 4) sont un contaminant, probablement introduit mécaniquement durant le processus d'injection. Cette expérience démontre que la panope réagit de manière similaire, peu importe la provocation. La présence d'une protéine étrangère, de bactéries ou de matériel récolté d'une 'verrue' a provoqué un agrégat d'hémocytes et une nécrose dans la musculature qui ont fini par être rejetés à l'extérieur à travers l'épithélium. Les figures 9 et 10 sont de préparations histologiques, réalisées au jour neuf post-inoculation, de la panope numéro 10 des groupes B et D respectivement. Dans les deux figures, la similarité de la réaction à des matériaux d'inoculation très différents est évidente. Dans les deux cas, il y a une agrégation d'hémocytes persistant dans la musculature du siphon et une 'verrue' formée d'hémocytes granulaires morts et moribonds partiellement entourés de périostracum. Aucun agent étiologique n'a pas été détecté dans toutes les préparations histologiques.

Figures 9 et 10. Des coupes histologiques de 'verrues' sur la surface du siphon de panopes juvéniles induites expérimentalement au jour 9 post-inoculation. Coloration à l'hématoxyline-éosine.

Conclusion

La plupart des panopes inoculées ont développé des pustules rappelant les 'verrues' trouvées sur les adultes sauvages. Le développement de ces pustules sur les contrôles indique que les 'verrues' sont une conséquence de la réponse de la panope au matériel étranger. Il reste à déterminer si les 'verrues' dans les panopes sauvages sont le résultat d'une réponse à un pathogène infectieux envahisseur or à un dommage mécanique qui a provoqué l'introduction accidentelle de certains débris dans le tissu. Pour écarter la possibilité qu'un ou des agents infectieux soient la source du problème et pour déterminer si la cause est identique à travers la Colombie-Britannique, d'autres recherches sont requises.

Références

Secteurs de gestion des pêches - Région du Pacifique. L'emplacement des secteurs de gestion des pêches de la région du Pacifique, tel que mentionnés dans le texte ci-dessus, peut être visualisé sur la carte.

Morse, M.P. and Zardus, J.D. 1997. Bivalva. Microscopic Anatomy of Invertebrates Vol. 6A Mollusca II. F.W. Harrison and A.J. Kohn. Wiley-Liss. pp. 7-118.

Simkiss, K. 1988. Molluscan Skin (excluding Cephalopods). The Mollusca Vol. 11 Form and Function. E.T. Truman and M.R. Clarke. Academic Press Inc. pp. 11 - 35.

Information de citation

Bower, S.M. and Blackbourn, J. (2003) : La panope (Panopea generosa) : Anatomie, histologie, développement, pathologie, parasites et symbiontes : Expériences de transmission des 'verrues'.

Dernière révision en date du : août 2020
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