Étude de la réponse cellulaire et des Vésicules Extracellulaires produites par des macrophages primaires exposés aux particules fines (PM₂.₅)

Study of cellular answer and extracellular vesicles produced by primary macrophages exposed to fine particles (PM₂.₅)

• Auteur / Autrice : Amélie Heliot
• Direction : Dominique Courcot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Toxicologie
• Date : Soutenance le 28/09/2018
• Etablissement(s) : Littoral
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de chimie environnementale et interactions sur le vivant - Unité de chimie environnementale et interactions sur le vivant / UCEIV
• Partenaire(s) de recherche : Financeur : Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (France) - Hauts-de-France. Conseil régional - Alliance pour les sciences de la vie et de la santé (France) - Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (France ; 2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Christelle Monteil
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Lagadic-Gossmann, Marc Pallardy, Perrine Martin, Nadirah Delhem
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Dominique Lagadic-Gossmann, Marc Pallardy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pollution atmosphérique -- Effets physiologiques

MicroARN

Inflammation

Stress oxydatif

Vésicules extracellulaires

Macrophages

Particules (matière)

Mots clés libres

Particules fines PM₂.₅

Macrophages

Vésicules extracellulaires

Stress oxydant

Inflammation

Polarisation

MiARN

Fine particulate matter PM₂.₅

Macrophages

Extracellular vesicles

Oxidative stress

Inflammation

Polarization

MiARN

Résumé

La pollution atmosphérique est un problème de santé publique. En 2013, le Centre International de Recherche sur le Cancer a classé la pollution de l'air, ainsi que les particules fines (PM₂.₅), de taille inférieure à 2,5 µm, comme cancérogène de groupe I pour l'homme. Les PM₂.₅ ont la capacité de pénétrer en profondeur dans l'appareil respiratoire. En se déposant au niveau des alvéoles pulmonaires, elles entraînent une réponse inflammatoire importante notamment via la libération de médiateurs de l'inflammation et des vésicules extracellulaires (EV) par les cellules immunitaires infiltrantes ou résidentes. Dans ce contexte, ce projet de thèse comportait deux objectifs majeurs : i) déterminer les caractéristiques chimiques des PM₂.₅ collectées en milieu industrialo-urbain, en identifier les origines et la variabilité saisonnière de leur composition chimique ; ii) étudier la réponse et les EV produites par les macrophages suite à l'exposition aux PM₂.₅ et observer les effets des EV sur les cellules pulmonaires.Pour cela, des macrophages primaires ont été exposés aux PM₂.₅ prélevées à Dunkerque et leur réponse cellulaire (stress oxydant, inflammation, polarisation, miARN) a été mesurée. Les EV produites en réponse à cette exposition ont été isolées et caractérisées. Enfin, des cellules épithéliales pulmonaires, les BEAS-2B, ont été exposées aux EV libérées en réponse à l'exposition aux PM₂.₅ et les effets de cette exposition (inflammatoire, stress oxydant, miARN) ont été mesurés. Nous avons mis en évidence une inflammation et une réponse anti-oxydante dans les macrophages, ainsi qu'une modification de leur polarisation. Les PM₂.₅ entrainent une libération plus importante d'EV.

Air pollution is a major public health problem. In 2013, The International Agency for Research on Cancer classified air pollution and fine particle (PM₂.₅), with size lower than 2.5 µm, as carcinogenic to humans (group I). PM₂.₅ are able to penetrate deeply in lungs. When PM₂.₅ settle in pulmonary alveolar, they lead to strong inflammatory response, with inflammatory mediators ans extracellular vesicles release by infiltrating or resident immune cells. In this context, this thesis included two major aims : i) evaluate the physico-chemical characteristics of PM₂.₅ sampled in an industrial-urban site, identify their origin and study the seasonal variability of their composition ; ii) investigate the cellular response and EV produced by macrophages in response to PM₂.₅ and study EV's effects on epithelial cells. To achieve this, macrophages are exposed to PM₂.₅ collected in Dunkerque, and cellular response (oxidative stress, inflammation, polarization, miRNA) was quantified. EV released in response to PM₂.₅ exposition was isolated and characterized. Finally, epithelial cells, BEAS-2B, are exposed to EV released by exposed and non exposed macrophages to evaluate effects from this exposure (inflammation, oxidative stress, miRNA). We observed inflammation and anti-oxidant response in macrophages after PM₂.₅ exposure, as well as polarization modification. PM₂.₅ lead to increased number of EV by macrophages.