Étude prospective pilote des effets d'une exposition ex vivo de lymphocytes T humains à la pollution atmosphérique particulaire : recherche de biomarqueurs et influence de l'âge

Forward-looking study pilot of effects of an ex vivo exposure of human T lymphocytes on air pollution from particulates : research of biomarkers and influence of age

• Auteur / Autrice : Margueritta Al Zallouha
• Direction : Dominique Courcot, Jean-Charles Cailliez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Toxicologie
• Date : Soutenance le 07/12/2017
• 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 : Equipe de recherche : Unité de chimie environnementale et interactions sur le vivant
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de chimie environnementale et interactions sur le vivant / UCEIV
• Partenaire(s) de recherche : Financeur : Pôle métropolitain de la Côte d'Opale - Hauts-de-France. Conseil régional - Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (France)
• Jury : Président / Présidente : Raphaël Delépée
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Courcot, Jean-Charles Cailliez, Raphaël Delépée, Lydie Sparfel, Pierre Gosset, Nadirah Delhem, Sylvain Billet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Lydie Sparfel, Saadia Kerdine-Römer

Mots clés

Mots clés contrôlés

Marqueurs biologiques

Interaction gène-environnement

Stress oxydatif

Toxicologie cellulaire

Appareil respiratoire

Effets de la pollution atmosphérique

Lymphocytes T

Pollution atmosphérique -- Effets physiologiques

Mots clés libres

Pollution atmosphérique particulaire fine

Lymphocyte T

Age

Activation métabolique

Stress oxydant

Profil immunologique

Épigénétique

Fine particulate air pollution

T lymphocyte

Age

Metabolic activation

Oxidative stress

Immunological profile

Epigenetic

Résumé

Les particules fines atmosphériques (PF) sont capables de pénétrer dans les poumons où certains composés transportés peuvent interagir avec les cellules pulmonaires et atteindre la circulation sanguine. L'exposition aux PF affecte particulièrement les populations sensibles telles que les personnes agées. Cette thèse s'inscrit dans une démarche d'identification des effets des PF sur les lymphocytes T humains (LT) tout en visant à déterminer des biomarqueurs liés à l'exposition et à évaluer la variation de la réponse cellulaire en fonction de l'âge. Des LT ont été isolés de prélèvements sanguins de 91 volontaires appartenant à trois classes d'age (20-30, 45-55, 70-85 ans) puis exposés ex vivo pendant 72h à 45 µg/µl de PF collectées à Dunkerque. Les étapes d'isolement, purification et activation des LT ont d'abord été optimisées. Suite à la caractérisation de la population échantillonnée, une population d'étude homogène a été sélectionnée ( 10 sujets / classe d'âge). Nous avons mis en évidence une induction génique d'enzymes impliquées dans l'activation métabolique des HAP identifiés dans l'échantillon de PF. La caractérisation du profil des Lt a permis de proposer un profil mixte Th1/Th2 causé par l'exposition. L'étude transcriptomique des miARN a mis en évidence une surexpression de miR-124-3p impliqué dans la régulation de plusieurs fonctions au niveau du système immunitaire et de miR-1290 impliqué dans plusieurs types de cancer. Quant à l'influence de l'âge, une surexpression des gènes codant pour les enzymes antioxydantes (NQO1 et HMOX1), une augmentation de la concentration des cytokines (IL-4 et IL-13) ainsi qu'une modification du profil d'expression de certains miARN ont été notées chez les sujets les plus âgés.

Atmospheric fine particulate matter (FP) are able to enter the lungs where some compounds can interact with lung cells and reach the bloodstream . Exposure to FP affects in particular susceptible populations such as the elderly. This thesis is part of a project aiming to identify the effects of FP on human T lymphocytes (LT) while attempting to determine biomarkers related to exposure and to evaluate the variation of the cellular response as a function of age. LT were isolated from blood samples of 91 volunteers belonging to three age groups (20-30, 45-55, 70-85 years) then exposed ex vivo for 72h to 45 µg/µl of FP collected in Dunkirk. The steps of isolation, purification and activation of LT were first optimized. Following the characterization of the sampled population, a homogeneous study population was selected (10 subjects/age class). We have demonstrated an induction of the genes coding for the enzymes involved in the metabolic activation of PAH identified in the PF sample. Characterization of the LT profile made it possible to propose a mixed th1/th2 profile cause by the exposure. Teh transcriptomic study of miRNAs revealed an overexpression of miR-124-3p involved in the regulation of several functions in the immune system and miR-1290 involved in several types of cancer. As for the influence of age, overexpression of the genes coding for the antioxidant enzymes (NQO1 and HMOX1), an increase in the concentration of cytokines (IL-4 and IL-13) as well as a modification of the expression profile of some miRNAs were noted on the elderly.