Exposition prénatale aux phénols et aux phtalates, développement neurologique de l'enfant et rôle des hormones thyroïdiennes

Prenatal exposure to phenols and phthalates, child neurodevelopment and the role of the thyroid hormones

• Auteur / Autrice : Dorothy Nakiwala
• Direction : Rémy Slama
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Modèles, méthodes et algorithmes en biologie, santé et environnement
• Date : Soutenance le 14/02/2020
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pour l'avancée des biosciences (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Valérie Siroux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rémy Slama, Anne Ego, Barbara Demeneix
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Cécile Chevrier, Julie Herbstman

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hormones thyroïdiennes

Système neuro-endocrinien

Médecine anténatale

Plastifiants

Phénols dans l'organisme

Perturbateurs endocriniens

Mots clés libres

Perturbateurs endocriniens

Phenols et phthalates

Exposition prénatale

Produits de soin personnels

Neurodéveloppement

Hormones thyroïdiennes

Endocrine disruptors

Phenols and phthalates

Prenatal exposure

Personal care products

Child neurodevelopment

Thyroid hormones

Résumé

Contexte: L'augmentation rapide de la prévalence de certains troubles du neurodéveloppement nécessite une meilleure compréhension des facteurs de risque modifiables de ces troubles. Les femmes enceinte sont constamment exposés à plusieurs des phénols et les phtalates qui sont des perturbateurs endocriniens liés à divers effets neurotoxiques dans les études toxicologiques. L'un des mécanismes sous-jacents à ces effets pourrait être une action de ces composés sur l’axe thyroïdien.Objectifs: 1) De documenter si l'utilisation de produits de soin personnel pourrait influencer les concentrations urinaires de biomarqueurs d’exposition aux phénols chez les femmes enceintes; 2) d’évaluer les associations entre l'exposition prénatale aux phénols et aux phtalates et le neurodéveloppement des enfants; et 3) d’évaluer les associations entre l'exposition prénatale aux phénols et aux phtalates et les concentrations d'hormones thyroïdiennes chez la femme enceinte et le nouveau-né.Méthodes: Ce travail s’appuie sur trois cohortes françaises complémentaires; l’étude SEPAGES-faisabilité pour lesquelles nous disposions de multiples échantillons d'urine et d'informations détaillées sur leurs utilisations de produits de soin, la cohorte EDEN avec les concentrations urinaires maternelles de phénols et phtalates et, l’information sur la neurodéveloppement des enfants et la cohorte SEPAGES avec les concentrations urinaires maternelles de phénols et phtalates et le taux d'hormones thyroïdiennes pendant la grossesse et à la naissance.Résultats: Le nombre total d'utilisation de produits de soin était associé à une augmentation des concentrations urinaires de bisphénol S et des parabènes mais pas des autres phénols.Aucun des composés étudiés n’était associé négativement aux scores de quotient intellectuel. Les concentrations urinaires maternelles de bisphénol A étaient associées à plus de symptômes de type troubles relationnels à 3 ans et de comportements de type hyperactif à 5 ans. Le MnBP était associé à une augmentation des scores liés aux troubles émotionnels et relationnels à 3 ans, tandis que le MBzP était lui associé à une augmentation des scores liés aux troubles internalisés et les troubles relationnels. Enfin lorsque les scores de comportement étaient étudiés en tant que variables binaires, une association entre le triclosan et les scores liés aux troubles émotionnels était observée à 3 et 5 ans.Les concentrations urinaires de bisphénol A étaient négativement associées aux concentrations de thyréostimuline (TSH) maternelles tandis que le MBzP, était lui positivement associé aux Z-scores de thyroxine totale et le triclosan négativement associé au ratio TT3/TT4. Lorsque les expositions étaient étudiées en terciles, des relations non linéaires ont aussi été observées entre le triclosan et la TSH (relation en U) et le MnBP et la TSH (U inversé). Pour les nouveau-nés, après stratification sur le sexe, les concentrations urinaires maternelles de bisphénol A étaient positivement associées au niveau de TT4 chez les garçons tandis que le triclosan était négativement associé à cette hormone chez les filles.Conclusion: Les associations positives entre l’utilisation de produits de soin et les concentrations urinaires de parabènes étaient en accord avec les études précédentes sur le sujet. Notre étude était la première à mettre en évidence de telles associations avec le bisphénol S. Les associations observées entre les expositions prénatales au bisphénol A et au DBP et le comportement avaient déjà été mis en évidence dans des études précédentes chez de jeunes garçons. Pour ce qui est du triclosan notre étude était la première à s’intéresser aux associations avec le comportement. Les composés associés au comportement dans la cohorte EDEN ont tous été associés à au moins une hormone thyroidienne dans la cohorte SEPAGES, suggérant une possible perturbation de l'homéostasie des hormones thyroïdiennes.

Context: The increase in the prevalence of neurodevelopmental disorders warrants identification of the possible underlying modifiable risk factors. Pregnant women are constantly exposed to several phenols and phthalates that are endocrine disrupting chemicals and have been linked to various adverse neurodevelopmental outcomes in toxicological studies. One of the suggested mechanisms of neurotoxicity of these compounds is by disruption of the thyroid hormone pathway.Aims: 1) To document if the use of personal care products (PCP) could influence phenols biomarkers concentrations during pregnancy; 2) to assess associations between prenatal exposure to phenols and phthalates and child neurodevelopment; and 3) to assess associations between prenatal exposure to phenols and phthalates on the thyroid hormone levels of pregnant women and their newborns.Methods: We relied on three complementary cohorts; the SEPAGES-feasibility study with multiple urine samples and detailed, time-resolved information on PCP use, the EDEN cohort with maternal urinary concentrations of phenols, phthalates and information on child neurodevelopment and the SEPAGES cohort with information on gestational exposure to phenols and phthalates (assessed in 2 pools of 21 urine sample per participant) and levels of thyroid hormones levels during pregnancy and at birth.Results: The total number of PCP applications (without distinction) was positively associated with the parabens’ and bisphenol S urinary concentrations during pregnancy but not with other phenols assessed (benzophenone-3, triclosan and bisphenol A).No phenol or phthalate metabolite pregnancy concentration was negatively associated with IQ of boys at 5 years. Some associations with child behavior were observed at 3 and 5 years: Bisphenol A was positively associated with the relationship problems subscale at 3 years and the hyperactivity–inattention subscale scores at 5 years. Mono-n-butyl phthalate (MnBP) was positively associated with internalizing behavior, relationship problems, and emotional symptom scores at 3 years. Monobenzyl phthalate (MBzP) was positively associated with internalizing behavior and relationship problems scores at 3 years. After dichotomizing behavioral scores, triclosan tended to be positively associated with emotional symptom subscales at both 3 and 5 years.Regarding the associations with maternal hormones, bisphenol A was negatively associated with the Ln (TSH) z-score; MBzP, a metabolite of benzylbutyl phthalate (BBP), was positively associated with the TT4 z-score and triclosan was negatively associated with the TT3/TT4 ratio z-score. When biomarker concentrations were categorized in tertiles, we observed non-monotonic associations between TSH and triclosan (U-shape) and MnBP, a metabolite of di-n-butyl phthalate (DBP) (inverse U-shape). In newborns, only sex-specific effects were observed: bisphenol A was positively associated with the TT4 z-score in male newborns while triclosan was negatively associated with the TT4 z-score in females.Conclusion: Findings in this study concur with previous literature that PCPs use may contribute to exposure to parabens. Our study was the first to report associations between PCP use and bisphenol S, a substitute of bisphenol A. In line with previous studies, bisphenol A and various phthalates, including DBP and BBP exposure during pregnancy, were associated adverse behavioral symptoms among boys. Our study was the first to report adverse neurobehavioral effects in relation to triclosan exposure. The four compounds associated with adverse behavioral effects in EDEN were also associated with one or more thyroid hormone levels of mothers or newborns in the SEPAGES cohort, suggesting possible disruption of thyroid hormones homeostasis.