Evaluation du rôle du macrophage alvéolaire dans la distribution pulmonaire des oxydes d'actinides

• Auteur / Autrice : Florence Guezingar
• Direction : Jean-François Bernaudin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Radiobiologie, radiotoxicologie
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 11
• Jury : Président / Présidente : Jean-Marc Cosset
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marc Cosset, Patrick Brochard, Chantal Lafuma, Paul Fritsch, Claude Lambré, Roland Masse
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrick Brochard, Chantal Lafuma

Mots clés

Mots clés contrôlés

Macrophages alvéolaires

Tumeurs du poumon

Médecine nucléaire

Autoradiographie

Actinides

Poumon -- Cancer

Mots clés libres

Inhalation

Macrophages alvéolaires

Résumé

L'inhalation d'oxydes d'actinides constitue un risque potentiel durant la fabrication des combustibles de l'industrie électronucléaire. Ces particules peuvent induire des pathologies pulmonaires. Le macrophage alvéolaire joue un rôle essentiel dans la séquestration et le transport des particules mais les données sur la toxicité des actinides vis à vis de ces cellules demeurent limitées. L'objectif de ce travail a été de caractériser l'évolution de la localisation pulmonaire des oxydes d'actinides après inhalation et de mieux évaluer le rôle joué par le macrophage dans l'apparition des lésions. L'utilisation d'un détecteur solide de traces a permis de visualiser la distribution de la dose alpha en analysant des volumes significatifs de tissu. Après inhalation de 237NpO2, de MOX ou de PuO² chez le rat, des cinétiques d'épuration distinctes ont été observées pour les zones sous-pleurales et péribronchiques par rapport aux autres zones alvéolaires. Pour des dépôts pulmonaires initiaux inhibant l'épuration, des agrégats de particules sont observés. Leur cinétique et leur localisation varient selon la nature des aérosols, pour une dose globale équivalente délivrée aux poumons. Ces résultats s'expliqueraient par la différence d'activité spécifique des particules et du nombre de particules déposées pour obtenir des dépôts comparables mais aussi, par une toxicité chimique du neptunium supérieure à celle des autres actinides. Les protocoles développés en cytométrie en flux ont permis la mesure de l'apoptose, de la phagocytose et de la génération de radicaux libres. Après addition d'uranium sous forme soluble au milieu de culture, des résultats analogues ont été obtenus en culture primaire et pour une lignée de macrophages issue de la même souche de rat. Ce travail conforte l'hypothèse que les macrophages contribuent à la formation d'agrégats de particules qui entraînent une hétérogénéité de répartition de dose au sein des différents tissus pulmonaires.

Actinide oxide inhalation is potentially a risk during the fuel fabrication process in the electronuclear industry. These particles can induce pulmonary lesions. The alveolar macrophage play an important role in the particle sequestration and transport but the actinide toxicity towards these cells is not weil known. The aim of this work was to characterize the evolution of particie localisation in lungs after inhalation and to evaluate the role of macrophages in the lesion histogenesis. We have used of a solid track detector to visualise alpha dose distribution with in lung tissue. After 237NpO2, MOX or PuO² inhalation by rats, different kinetics of clearance were observed for the subpleural and peribronchial areas compared to the others alveolar areas. For initial lung burdens that alter the lung clearance, particle aggregats were observed. Their kinetic and localization varie depending on the aerosol, for a same global dose delivered to the lungs. This could be due to the different specifie alpha activities of the particles and to the particle number deposited in the lung to obtain a similar burden but it could be also due to a chemical toxicity of neptunium higher than that of the others actinides. The flow cytometry methods developped allow us to measure apoptosis, phagocyosis and free radicals generation. After addition of soluble uranium to the culture medium, similar results were obtained using either alveolar macrophages extracted from rats or a macrophage cell line. This work confirms that alveolar macrophages are involved in the aggregat formation wich induce heterogeneous dose distribution within the different lung tissues.