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"Le système immunitaire des végétaux engendre de nouveaux biopesticides" par le Prof Joe Cummins

Traduction et compléments de Jacques Hallard

mercredi 22 février 2012, par Cummins Professeur Joe

ISIS Santé Lutte antiparasitaire OGM Nanotechnologies
Le système immunitaire des végétaux engendre de nouveaux biopesticides
Plant Immune System Spawns New Biopesticides
La matière active ‘Harpin’ [issue d’OGM] de la société Monsanto présente un danger potentiel pour la santé, alors que l’extrait naturel de la renouée géante est la meilleure solution, à la fois pour les êtres humains et pour les animaux. La renouée géante devrait être utilisée à la place de la matière active ‘Harpin’ de Monsanto. Prof Joe Cummins

Rapport de l’ISIS en date du 19/12/2011
Une version entièrement illustrée et référencée de cet article intitulé http://www.i-sis.org.uk/Plant_Immune_System_Spawns_New_Biopesticides.php est accessible par les emmembres de l’ISIS sur le site http://www.i-sis.org.uk/Plant_Immune_System_Spawns_New_Biopesticides.php
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Le système immunitaire des plantes a été reconnu comme un facteur majeur dans la croissance, dans le développement des plantes, ainsi que pour la résistance des plantes aux maladies, aux prédateurs et aux stress environnementaux. Le système immunitaire inné fournit une défense immédiate contre l’infection et il se retrouve dans toutes les classes de plantes et d’animaux.

Le système immunitaire inné répond d’une manière générale, mais il ne fournit pas une protection spécifique de longue durée comme l’immunité adaptative (les anticorps). Le système immunitaire inné des végétaux et des animaux est de conception similaire tandis qu’un système immunitaire adaptatif n’a pas été observé chez les plantes.

Le système immunitaire inné

Des recherches réalisées au cours des dix dernières années ont révélé que l’immunité des plantes se compose de différentes couches de défense qui ont co-évolué avec les agents pathogènes des plantes. Une lumière particulière a été faite sur des agents pathogènes qui sont associés aux modalités de déclenchement de l’immunité moléculaire ; cette dernière est dépendante des récepteurs de reconnaissance des formes qui reconnaissent des structures moléculaires conservées chez un large éventail d’espèces pathogènes [au cours de l’évolution].

Des similitudes frappantes qui existent entre les systèmes immunitaires innés chez les plantes et chez les animaux, suggèrent un mécanisme commun optimisé qui a évolué de façon indépendante dans les deux règnes des êtres vivants.
Les récepteurs de reconnaissance des formes des deux règnes se composent de complexes de récepteurs avec des répétitions riches en leucine, qui reconnaissent les pathogènes envahisseurs à la surface des cellules ou à l’intérieur de celles-ci.

Les agents pathogènes peuvent injecter des protéines effectrices dans les cellules végétales pour supprimer les réponses immunitaires initiées par l’immunité moléculaire, en inhibant ou en dégradant les récepteurs de reconnaissance des formes. Les plantes ont acquis la capacité de reconnaître la présence de certaines de ces protéines effectrices, d’une part, et de mettre en place une réponse rapide et hypersensible que les bloque et met fin à la croissance des agents pathogènes, d’autre part. La similitude entre les systèmes immunitaires des plantes et des animaux explique pourquoi la protéine de l’agent pathogène peut provoquer une réponse immunitaire à un large éventail de parasites [1, 2].

La mort cellulaire joue un rôle central dans les réponses immunitaires innées chez les plantes et chez les animaux. Outre le fait qu’elles partagent des convergences frappantes et des similitudes dans l’organisation globale de l’évolution de leur système immunitaire inné, les plantes et les animaux peuvent répondre à l’infection et à la reconnaissance des agents pathogènes par une mort cellulaire programmée. La réponse hypersensible (RH), entraînant la mort cellulaire chez les plantes, présente des caractéristiques morphologiques, des architectures moléculaires et des mécanismes qui rappellent les différents types de mort cellulaire inflammatoire chez les animaux [3].

Les protéines végétales ‘Harpin’ activent les systèmes immunitaires

L’activation de la réponse immunitaire des plantes est récemment devenue une cible de l’industrie des biotechnologies pour la lutte contre les ravageurs des plantes. Harpin est une protéine qui déclenche une réponse immunitaire à large spectre chez les plantes. Dans la nature, elle est produite par Erwinia amylovora, une bactérie qui cause la maladie du feu bactérien chez les pommiers et les poiriers. Une souche affaiblie de cette bactérie Escherichia coli a été modifiée génétiquement pour produire Harpin à une échelle commerciale.
Il a été prétendu que les protéines Harpin produites commercialement [par génie génétique] étaient identiques à la protéine qui se trouve dans la nature. La bactérie E. coli K-12 est considérée comme non pathogène : c’est une bactérie déficiente au plan nutritionnel et qui est incapable de croître dans l’environnement naturel.

La matière active Harpin est concentrée à partir du milieu de croissance de l’E. coli génétiquement modifiée (OGM), et les cellules bactériennes sont tuées et retirées du produit commercialisé. Harpin n’agit pas directement sur l’organisme pathogène et la substance active ne modifie pas l’ADN des plantes traitées : mais, au lieu de cela, elle active un mécanisme de défense naturelle de la plante hôte, appelé résistance systémique acquise.

Cette nouvelle matière active Harpin est actuellement le seul éliciteur protéique à large spectre pour la résistance systémique acquise qui est disponible dans le commerce. Cette substance Harpin est efficace contre certaines maladies virales pour lesquelles il n’existe pas d’autres moyens de protection, ni aucune variété de plantes résistantes.

Elle protège également contre les pathogènes du sol et des ennemis des cultures, tels que certains nématodes et des maladies fongiques contre lesquelles il n’existe pratiquement pas de moyen de lutte efficace, à l’exception de bromure de méthyle, qui a des impacts néfastes sur la santé humaine et sur l’environnement [4, 5].

Le gène harpine, qui code pour la synthèse de la matière active Harpin, a été utilisé pour produire des OGM : du colza, du coton, du chrysanthème (comestible) et du riz, mais ces plantes génétiquement modifiées sont à un stade précoce de développement expérimental. Harpin a été développée par Eden Bioscience et elle est commercialisée sous le nom de "Messenger".
La production de Harpin a été vendue par la suite à la société Plant Health Care qui l’a commercialisée sous le nom "Employ" [6]. Plant Health Care a ensuite accordé une licence d’exploitation du produit Harpin à Monsanto pour son utilisation dans le traitement des semences [7].

Ainsi, la protéine OGM Harpin peut être utilisée par Monsanto pour traiter les semences d’OGM et les semences conventionnelles, cette société détenant une grande partie de la production et de la commercialisation des semences au niveau mondial.

La protéine ‘Harpin’ peut être dangereuse pour les humains

Les protéines Harpin sont encapsulées dans des nanoparticules de la substance dénommée ‘poly D, L-lactide-co-glycolide’ (voir l’encadré ci-après). Après son utilisation, il a été constaté une amélioration de la biodisponibilité au niveau des feuilles des plantes, une amélioration de la réponse des plantes traitées avec ce produit [8].

Les nanoparticules de ‘Poly D, L-lactide-co-glycolide’ ont été utilisées par ailleurs pour permettre la distribution de médicaments au niveau du poumon : cela indique que les nanoparticules de protéines Harpin sont un danger potentiel pour les personnes qui appliquent ce pesticide génétiquement modifié (OGM).
Les organismes gouvernementaux en charge de la réglementation et ceux qui promeuvent ce pesticide OGM Harpin affirment que les bactéries Erwinia, qui constituent la source des protéines Harpin, ne sont pas dangereuses pour les êtres humains parce que cette bactérie infecte seulement les plantes, et pas du tout les êtres humains.

Cependant, les bactéries Erwinia provenant de fruits et de légumes se sont révélées résistantes à de multiples antibiotiques, lorsqu’elles furent isolées à la suite d’une infection chez un sujet humain [9] et des extraits cellulaires de bactéries Erwinai avaient tué des cellules gastro-intestinales en milieu de culture [10].

Nanoparticules de ‘Poly D, L-lactide-co-glycolide’ [11]
Le ‘Poly D, L-lactide-co-glycolide’ est un polymère biodégradable avec la structure [C3 H4 O2] x [C2 H2 O2] y, ou lactide x glycolide y, où x et y varient selon le rapport dans lequel les monomères sont mis à réagir ensemble. Il est utilisé pour la libération contrôlée d’agents biologiquement actifs qui sont encapsulés pour former des nanoparticules.

Le développement des protéines OGM Harpin a été fortement encouragé et celles-ci peuvent maintenant être largement diffusées sur les semences traitées, aussi bien semences d’OGM que semences conventionnelles non-OGM. Le produit est aussi utilisé comme traitement post-récolte des semences et de produits céréaliers.

Inutile de dire que les consommateurs ne seront pas informés au sujet des aliments qu’ils consomment. Ce produit Harpin OGM n’a pas été testé de façon adéquate et les impacts néfastes du produit sur les consommateurs humains et sur les animaux de ferme ne seront pas détectés, aussi longtemps que l’usage du produit pour l’alimentation humaine et animale restera à l’abri des regards du public.

L’extrait de la plante Reynoutria sachalinensis ou Polygonum sachalinensis (Renouée géante) constitue une alternative plus sûre

Les produits ‘Regalia’ contrastent avec le produit Harpin, bien qu’ils soient tous deux de protéines. Le ‘Regalia’ est l’extrait par l’alcool de la renouée géante, Polygonum sachalinensis, une plante qui produit de nombreuses substances chimiques défensives. Ces dernières aident à la protection contre les insectes, les maladies et même d’autres plantes. Ces produits chimiques défensifs, extraits de la renouée géante, peuvent également avoir des effets profonds sur les autres plantes et sur les animaux, en provoquant des changements bénéfiques dans le métabolisme.

Les extraits de la renouée géante, par exemple, peuvent protéger les plantes contre les pathogènes qui causent l’oïdium, la pourriture grise, contre des insectes et de nombreuses autres maladies. Des augmentations de rendement considérables ont souvent été enregistrés parce que les plantes traitées restent indemnes de tout agent pathogène et que leur durée de vie est prolongée [12, 13].

Les extraits de renouée géante ont une faible toxicité pour les mammifères et ils fournissent une protection en stimulant le système immunitaire de la plante. Des essais réalisés sur des animaux ont également montré que des extraits et des produits pharmaceutiques isolés de la renouée géante ou une espèce voisine, la renouée du Japon, Polygonum cuspidatum, protégent contre le cancer ; ils sont aussi des composés anti-inflammatoires, ils diminuent le cholestérol sanguin, ils assurent une protection contre le diabète et ils améliorent la santé cardiovasculaire.

Les extraits de la renouée géante doivent être manipulés avec soin, car ils contiennent des substances allélochimiques (des produits chimiques qui inhibent la croissance des plantes concurrentes), et ils peuvent inhiber la croissance des plantes traitées.

Les pigments émodine et physcion ont été reconnus comme responsables de l’interférence de la croissance [14]. Ces pigments ayant une action d’interférence, ils ont été employés dans le traitement de l’inflammation chez les êtres humains.

L’Environmental Protection Agency (EPA), l’Agence de protection de l’environnement des Etats-Unis a examiné la toxicité aiguë et la génotoxicité de l’extrait de renouée géante et elle a approuvé et autorisé celui-ci sur le plan de la sécurité, tout en notant que l’extrait de renouée géante est modérément irritant pour les yeux. L’extrait est autorisé pour son utilisation avec tous les aliments [15]. L’EPA maintient une fiche pour vérifier l’innocuité du produit [16]. Reynoutria sachalinensis (un autre nom pour P. sachalinensis), est une plante qui se trouve actuellement à l’état naturel dans 25 États des États-Unis en tant que plante ornementale ; c’est aussi une ‘mauvaise herbe’ envahissante et une plante pour les pâturages. En fait, la renouée géante et la renouée du Japon sont toutes deux des ‘mauvaises herbes’ envahissantes en Europe et en Amérique du Nord. Par exemple, la renouée géante menace de repousser les forêts natives riveraines dans l’État de Washington, au nord-ouest des Etats-Unis [17].

Le ramassage de ces ‘mauvaises herbes’ pour produire des biopesticides utilisables dans la production alimentaire biologique et conventionnelle, pourrait être un projet pour, simultanément, améliorer les forêts et assurer la production d’aliments sains. Les extraits de renouée semblent avoir un double avantage : ils maintiennent les cultures vivrières en bonne santé et ils peuvent soigner les maux des consommateurs.

Pour conclure

Le système immunitaire des plantes commence à révéler de nouvelles approches radicales pour produire des aliments destinés aux êtres humains et aux animaux, de plus, ces derniers restent exempts de maladies. Le génie génétique et l’agriculture biologique sont deux secteurs qui ont commencé à profiter de ces nouvelles connaissances. Il est essentiel que les plantes génétiquement modifiées (OGM) contenant les protéines Harpin puissent être soigneusement testées avant d’être mises au commerce pour la consommation humaine. La protéine Harpin OGM a déjà été disséminée avec des expérimentations et des tests insuffisants ; elle est distribuée commercialement dans le monde par les semnces traitées avec Harpin, sans avoir mis les moyens nécessaires pour identifier les conséquences néfastes à long terme de leur dissémination, parce que les plantes traitées ne sont pas étiquetées ni repérées.

L’autorisation de Harpin par l’EPA a été accordée avec un renoncement de la plupart des tests de toxicité, pour les motifs que l’utilisation du produit ‘Messenger’ (à base de Harpin) ne devrait pas donner lieu à une toute nouvelle exposition alimentaire pour cette protéine [5] : « Harpin, et les protéines qui lui sont liées, sont des constituants courants des bactéries pathogènes des plantes, qui sont souvent retrouvés sur les fruits et les légumes ». En d’autres termes, la protéine Harpin génétiquement modifiée (OGM) a été supposée être sûre à priori, alors qu’elle aurait dû être rigoureusement expérimentée et testée au préalable.

Pendant ce temps, les agriculteurs qui achètent des semences devraient s’assurer qu’elles n’ont pas été traitées avec la matière active ’Harpin’ de Monsanto.

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Définitions et compléments :

Le système immunitaire des végétaux engendre de nouveaux biopesticides

Traduction, définitions et compléments :

Jacques Hallard, Ing. CNAM, consultant indépendant.
Relecture et corrections : Christiane Hallard-Lauffenburger, professeur des écoles
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