Dynamique immunitaire des bivalves exposés aux psychotropes : une évaluation multi-échelles résolue par des techniques photoniques de fluorescence et l'utilisation de rapporteurs bactériens // Immune dynamics in bivalves exposed to psychotropic drugs: a

Le projet doctoral PHOBIA (Photonique et Biosenseurs pour l'Immunotoxicologie Aquatique) propose une évaluation multi-échelle innovante de la dynamique immunitaire chez le bivalve d'eau douce Dreissena polymorpha (la moule zébrée) lorsqu'il est exposé à un stress psychotrope. Le projet dépasse les paramètres traditionnels en utilisant des techniques photoniques avancées de fluorescence et des biosenseurs bactériens pour résoudre la réponse immunitaire en temps réel après une exposition in vivo et ex vivo à la sertraline. La recherche doctorale est structurée autour de trois axes intégrés :
• Axe 1 : Dynamique à l'échelle de la population et biosensing. Le/la candidat(e) utilisera des biosenseurs bactériens bioluminescents pour suivre la cinétique de la réponse immunitaire. En mesurant la décroissance lumineuse des bactéries « rapporteurs » au fur et à mesure qu'elles sont ingérées et tuées par les hémocytes (cellules immunitaires), l'immunocompétence fonctionnelle de l'organisme sera quantifiée dans un format à haut débit. Ceci sera complété par la cytométrie en flux pour évaluer la viabilité cellulaire et la capacité de phagocytose globale selon différents scénarios d'exposition à la sertraline.
• Axe 2 : Résolution spatio-temporelle de la réponse immunitaire à l'échelle cellulaire. Cet axe vise à dépasser les mesures statiques et ponctuelles de l'immunité en fournissant une vue en temps réel et à haute résolution du processus de phagocytose. Alors que les méthodes traditionnelles peuvent seulement confirmer si une cellule a fini par ingérer une particule, cette partie de la thèse fera appel à la microscopie confocale à balayage laser (CLSM) en mode ‘time-lapse' pour résoudre la dynamique d'interaction des hémocytes — spécifiquement les granulocytes, qui sont la sous-population ayant la plus forte capacité de phagocytose —avec les agents pathogènes bactériens.
• Axe 3 : Mécanismes subcellulaires et stress métabolique. À l'échelle la plus fine, le/la candidat(e) emploiera la microscopie d'imagerie de la durée de vie de fluorescence (FLIM) et des sondes fluorescentes fonctionnelles dédiées. Cela permettra de suivre des variables physiologiques pertinentes d'une cellule immunitaire vivante, tels que le pH lysosomale, sa production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) et l'activité mitochondriale. En cartographiant ces variables, le projet décryptera le coût métabolique du stress lié à la sertraline et la manière dont les antidépresseurs interfèrent avec les voies de signalisation intracellulaires nécessaires à l'élimination des pathogènes bactériens.
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The PHOBIA doctoral project (Photonics and Biosensors for Aquatic Immunotoxicology) proposes an innovative, multi-scale evaluation of the immune dynamics in the freshwater bivalve Dreissena polymorpha (the zebra mussel) when exposed to psychotropic stress. The project moves beyond traditional endpoints by utilizing advanced photonic fluorescence techniques and bacterial biosensors to resolve the immune response in real-time following in vivo and ex vivo exposure to sertraline.
The doctoral research is structured around three integrated axes:
Axis 1: Population-Scale Dynamics & Biosensing. The candidate will utilize bioluminescent bacterial biosensors to monitor the kinetics of the immune response. By measuring the light decay of 'reporter' bacteria as they are ingested and killed by hemocytes (immune cells), the functional immunocompetence of the organism will be quantified in a high-throughput format. This will be complemented by flow cytometry to assess cell viability and global phagocytic capacity across different sertraline exposure scenarios.
Axis 2: Cellular-Scale Spatiotemporal Resolution of the Immune Response. This axis aims to move beyond static 'point-in-time' measurements of immunity by providing a high-resolution, real-time view of the phagocytic process. While traditional methods can only confirm if a cell has eventually ingested a particle, this work package utilizes Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) in time-lapse mode to resolve the precise dynamics of how hemocytes -specifically granulocytes, which are the sub-population with the highest phagocytic capacity- interact with bacterial pathogens.
Axis 3: Subcellular Mechanisms & Metabolic Stress. At the finest scale, the candidate will employ Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM) and dedicated functional fluorescent probes. This will allow for the monitoring of internal physiological parameters within a single living cell, such as lysosomal pH, reactive oxygen species (ROS) production, and mitochondrial activity. By mapping these variables, the project will decipher the metabolic cost of sertraline stress and how antidepressants interfere with the intracellular signaling pathways required for successful bacterial pathogen elimination.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Financement d'un établissement public Français

Université de Lorraine

607 SIReNa - SCIENCE ET INGENIERIE DES RESSOURCES NATURELLES

Pour pourvoir le poste, le/la candidat(e) doit démontrer une ou plusieurs des compétences suivantes : • Posséder une formation en écotoxicologie et/ou chimie-(bio)physique. • Avoir une solide expérience en préparation de cultures cellulaires et en biologie cellulaire. • Avoir à cœur la culture du résultat, avoir un sens marqué de l'autonomie et de la curiosité scientifique tout en étant désireux de travailler dans une équipe dynamique et interdisciplinaire. • Être capable de gérer les échéances. • Avoir de bonnes capacités de communication (tant orales qu'écrites) en anglais (la connaissance du français n'est pas requise). • Une compétence en programmation (Fortran, Matlab, etc.) et en traitement d'images (FIJI, etc.) constituerait une forte valeur ajoutée à la candidature. Éducation/Expérience : Master en écotoxicologie ou biophysique. Des connaissances en Physico-Chimie et/ou Mathématiques Appliquées, et/ou Programmation Numérique constitueraient un atout majeur. Les candidats français titulaires d'un diplôme d'écoles d'ingénieurs en biologie, biotechnologie, (bio)chimie et/ou (bio)physique sont également éligibles pour ce poste de doctorat.
To be successful, the candidate should demonstrate one or several of the following skills: • Possess a background in ecotoxicology and/or biophysical chemistry, • Have a solid experience in cell culture preparation and cell biology, • Be results-driven, have a marked sense of autonomy and scientific curiosity while being eager to work in a dynamic and interdisciplinary team, • Able to manage deadlines, • Have good communication skills (both oral and written) in English (knowledge in French is not required), • Competence in programming (Fortran, Matlab, etc.) and Image Processing (FIJI, etc.) would be strong added values to the application of the candidate. Education/Experience: • Master in ecotoxicology or biophysics. Knowledge in Physical Chemistry and/or Applied Mathematics, and/or Numerical Programming would be a strong asset. French candidates with diploma from Engineering Schools in biology, biotechnology, (bio)chemistry and/or (bio)physics are also eligible for the PhD position.