Toxicology of pesticide mixtures on bees exposed to a pathogen | Toxicologie des mélanges de pesticides chez des abeilles exposées à un agent pathogène : action combinée de l'agent pathogène Nosema ceranae, de l'insecticide imidaclopride, du fongicide difénoconazole et de l'herbicide glyphosate

English. Current scientific findings suggest a decline in the diversity and abundance of insects, including the honey bee Apis mellifera. The latter are facing high colony losses in several regions of the world such as Western Europe and the United States. Numerous studies suggest that the origin of bee colony decline is multi-causal and identify pesticides and pathogens as the main contributors to this decline. Co-exposure of honey bees to multiple pesticides and infection by multiple pathogens are common phenomena. However, research on the effects of pesticide mixtures has not been extensively developed. Thus, the thesis work has focused on determining the toxicity of pesticide mixtures, applied at environmental exposure levels, in the presence of pathogens. The choice was made to study the interactions between a neonicotinoid insecticide, imidacloprid, an azole fungicide, difenoconazole, and a herbicide, glyphosate, in the presence of the pathogen Nosema ceranae. The results of the different studies, carried out during this thesis, reveal the complexity of the studies on pesticide mixtures. The work allowed us to notice that the effects of a pesticide mixture can vary according to the concentrations of the pesticides constituting the mixture. The increase of the number of substances and the level of exposure does not necessarily induce an increase of the toxicity of the mixture. Furthermore, the effects of the mixture may vary depending on the sequence of exposure to the different pesticides and the health status of the honey bees. Pesticide mixtures affect the physiological state of individuals as a result of a systemic response related to disturbances of general mechanisms such as oxidative stress. However, these three pesticides, alone and in mixtures, have no effect on the installation of the intestinal microbiota at environmental exposure levels.

French. Les données scientifiques actuelles suggèrent un déclin de la diversité et de l’abondance des insectes, y compris les abeilles domestiques Apis mellifera. Ces dernières sont confrontées à de fortes pertes de colonies dans plusieurs régions du monde telles que l’ouest de l’Europe et les États-Unis. De nombreuses études suggèrent que l’origine du déclin des colonies d’abeilles est multicausale et identifient les pesticides et les agents pathogènes comme étant les principaux contributeurs à ce déclin. La co-exposition des abeilles à de multiples pesticides et l’infection par plusieurs pathogènes constituent un phénomène courant. Cependant, les recherches sur les effets des mélanges de pesticides n’ont pas fait l’objet d’un intense développement. Ainsi, les travaux conduits dans le cadre de cette thèse ont été focalisés sur la détermination de la toxicité des mélanges de pesticides, appliqués à des niveaux d’exposition environnementaux, en présence d’un agent pathogène. Le choix s’est porté sur l’étude des interactions entre un insecticide néonicotinoïde, l’imidaclopride, un fongicide azole, le difénoconazole, et un herbicide, le glyphosate, en présence de l’agent pathogène Nosema ceranae. Les résultats des différentes études effectuées durant cette thèse, révèlent la complexité des études sur les mélanges de pesticides. Ces travaux nous ont permis de constater que les effets d’un mélange de pesticides peuvent fortement varier en fonction des concentrations des pesticides constituant le mélange. L’augmentation du nombre de substances et du niveau d’exposition, n’induit pas nécessairement une augmentation de la toxicité du mélange. De plus, les effets du mélange peuvent varier en fonction de la séquence d’exposition aux pesticides et de l’état sanitaire des abeilles. Les mélanges de pesticides affectent l’état physiologique des abeilles suite à une réponse systémique liée à des perturbations de mécanisme généraux tels que le stress oxydant. Cependant, ces trois pesticides, seuls et en mélanges n’ont aucun effet sur l’installation du microbiote intestinal à des niveaux d’exposition environnementaux.