Pollen et Palynologie

Il existe dans l’atmosphère un large spectre de microorganismes à des concentrations qui vont de simples traces jusqu’à plusieurs dizaines de milliers d’unités par mètre cube d’air. Parmi les particules présentes dans l’air, le pollen, qui a le rôle de transférer les gamétophytes mâles sur l’appareil reproducteur femelle, pour assurer la fécondation (Thibaudon et al., 2013). Depuis les travaux de Hyde et Williams (1944), l’étude des pollens et des spores est devenue une branche scientifique très importante de la Biologie appelée la Palynologie. D’autre part, Charles Blackley était le premier à signaler, dès 1873, que le pollen est la cause d’une allergie appelée pollinose ou « rhume des foins » (Comtois, 1995). La pollinose est une affection saisonnière liée à la présence de grains de pollen des espèces anémophiles allergisantes en abondance dans l’air. La recherche des pollens et des spores atmosphériques responsables de ces affections et la réalisation des calendriers polliniques sont liées au domaine de l’aéropalynologie. Parmi les familles connues par leur pollen allergisant, on note: les Asteraceae, les Betulaceae, les Chenopodiaceae, les Cupressaceae, les Fagaceae, les Oleaceae, les Poaceae et les Urticaceae (Guérin et Michel, 1993). La région de Annaba (Nord-est algérien) se situe entre deux milieux écologiques ; la mer méditerranée au Nord et la forêt couvrant le Massif forestier de l’Edough à l’Ouest, présentant une diversité végétale très importante en espèces forestières, fourragères, mellifères et notamment en espèces allergisantes (Bennadja et al., 2005). Actuellement, l’Algérie connaît une transition épidémiologique caractérisée par une augmentation de la prévalence des pathologies chroniques et notamment respiratoires et allergiques où on estime plus d’un million d’asthmatiques et près de trois millions de rhinites allergiques (Douagui, 2007).

Pollen et Palynologie 

Pollen 

Définition
Le grain de pollen est le gamétophyte mâle des plantes à fleurs, très réduit, constitué de deux cellules: une cellule végétative et une cellule générative (Fig. 1) (Laberche, 2010).

Formation des grains de pollen
Les grains de pollen se forment dans les étamines, et précisément dans les deux sacs polliniques des anthères. À l’origine se trouvent des microspores diploïdes entourées de cellules nourricières. Par la méiose, ces microspores évoluent en tétraspores haploïdes qui vont continuer à se diviser par une simple mitose (Fig. 2) (Laberche, 2010). Le tapis de l’anthère nourrit les grains de pollen en formation et secrète la sporopollénine entrant dans la constitution de son exine et du manteau pollinique (Meyer et al., 2008).

Morphologie des pollens

La morphologie pollinique regroupe les paramètres de symétrie, la forme, la taille, le nombre des apertures et leur position, l’ornementation et la stratification de l’exine (Hesse et al., 2009).

Forme

La forme de pollen se réfère au rapport P/E : le rapport de la longueur de l’axe polaire (P) et le diamètre équatorial (E). Les grains de pollen sphéroïdaux ont un rapport égal à 1, où l’axe polaire est ± égal au diamètre équatorial. Les grains de pollen avec un axe polaire plus long que le diamètre équatorial sont appelés allongés (longiaxe); et les grains où l’axe polaire est plus court que le diamètre équatorial sont décrites comme bréviaxe (Fig. 3).

Taille
La taille des grains de pollen s’est variée de moins de 10 μm au plus de 200 μm. Pour déterminer la taille, le diamètre des grains est mesuré. Les catégories de la taille sont : très petite (< 10) (Myosotis, 7μm), petite (10-25 μm), moyenne (26-50 μm), grande (51-100 μm), très grande (> 100 μm) (la courge, 200 μm).

Apertures
Les apertures ou zones germinatives sont des territoires amincis de la paroi ; ce sont des zones de moindre résistance où sortira le tube pollinique. Elles ont la forme de sillon ou de pore dont la disposition et la structure sont très variables d’une espèce à l’autre (Laberche, 2010) .

Couleur

Les grains de pollen sont le plus souvent de couleur jaune, étendant aux tons crème ou orange. Plus rarement, ils peuvent être blancs, bruns, noirs, rouges, ou même bleus ou violets (Willmer, 2011).

Sculpture et structure de la paroi pollinique

Sculpture du pollen
Elle se réfère aux caractéristiques externes de la paroi du grain de pollen. Les caractéristiques de sculpture peuvent être visualisées en microscopie optique, mais beaucoup plus de détails peuvent être détectés avec la microscopie électronique à balayage (Simpson, 2006).

Structure de la paroi pollinique

Les fonctions de la paroi des grains de pollen consistent principalement à fournir un soutien structurel et la protection du cytoplasme des dommages mécaniques et la dessiccation. La paroi peut également fonctionner pour faciliter la pollinisation. Par exemple, les fleurs entomophiles ont tendance à avoir le pollen abondamment sculpté; ces éléments de sculpture peuvent servir à fixer les grains de pollen sur les poils des insectes. La structure de la paroi de pollen se réfère à la forme interne de la paroi du grain de pollen. Au début du développement, les microspores ont généralement une épaisse paroi cellulaire se composée de callose. Au cours du développement du pollen, la paroi de callose décompose complètement. Les parois mûres sont composées de deux couches principales: L’intine et l’exine. L’intine est la couche la plus interne, qui est principalement composée de cellulose et pectines. L’exine, la plus externe, est la couche résistante de paroi, qui fournit le soutien structurel majeur pour le cytoplasme. Elle est imprégnée d’une substance appelée sporopollénine, un polymère de caroténoïdes d’oxydation et/ou des esters de caroténoïdes. La sporopollénine est très dure et résistante aux dommages mécaniques et de décadence. L’exine est divisée en deux couches, une intérieure, l’endexine et une extérieure, l’ectexine. L’endexine forme, typiquement, une couche interne plus ou moins homogène. L’ectexine peut présenter une variété de formes structurelles. Le type le plus commun de l’ectexine chez les Angiospermes se compose d’une couche intérieure ; la sole, une couche intermédiaire ; les columelles et une couche extérieure appelée le tectum (Fig. 5).

Table des matières

Introduction
Partie I: Synthèse bibliographique
Chapitre I: Pollen et Palynologie
1. Pollen
1.1 Définition
1.2 Formation des grains de pollen
1.3 La morphologie des pollens
1.4 Pollinisation
2. Palynologie et ses applications
2.1 Historique
2.2 Domaines de la palynologie
Chapitre II: Généralités sur les allergies
1. Généralité sur l’allergie
1.1 Définition de l’allergie
1.2 Facteurs causaux : les allergènes ou antigènes
1.3 Immunoglobulines E (IgE)
1.4 Physiopathologie
2. Hypersensibilité
3. Tests allergologiques
4. Principales manifestations cliniques des réactions allergiques
5. Pollen et allergie
Chapitre III: Les plantes allergisantes
1. Les Arbres
2. Les herbacées
3. Synthèse des principales plantes allergisantes dans le monde et en Algérie
4. Calendriers polliniques
5. Saisons polliniques
Partie II: Etude expérimentale
Chapitre I: Matériel et Méthodes
1. Matériel
1.1 Présentation de la région d’étude
1.2 Données climatiques de la région durant la période d’étude
1.3 Sites d’échantillonnage
2. Méthodes
2.1 Procédure de la capture des grains de pollen
2.2 Période d’échantillonnage
2.3 Identification et dénombrement des grains de pollen capturés
2.4 Palynothèque et Atlas pollinique
2.5 Analyses statistiques
Chapitre II: Résultats et Discussion
1. Recensement global des taxons polliniques aéroportés
1.1 Données polliniques du 1er site : Ville de Sidi Amar
1.1.1 1ère saison pollinique
1.1.2 2ème saison pollinique
1.1.3 Comparaison interannuelle entre les deux saisons polliniques
1.2 Données polliniques du 2ème site : Ville d’El-Hadjar
1.2.1 1ère saison pollinique
1.2.2 2ème saison pollinique
1.2.3 Comparaison interannuelle entre les deux saisons polliniques
1.3 Données polliniques du 1er site : Ville de Annaba
1.4 Comparaison annuelle entre les sites étudiés
1.4.1 1ère saison pollinique
1.4.2 2ème saison pollinique
1.4.3 Calendriers polliniques des sites étudiés
2. Recensement des principaux taxons allergisants
2.1 Taxons allergisants herbacés
2.2 Taxons allergisants arborés
3. Analyses statistiques
Chapitre III: Etude clinique
1. Introduction
2. Méthodologie
3. Résultats et Discussion
4. Relation entre la production pollinique et la sensibilisation au pollen
Conclusion
Références bibliographiques
Annexe

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