Thèse soutenue

Impact respiratoire des systèmes électroniques de délivrance de nicotine

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Auteur / Autrice : Romain Dusautoir
Direction : Jean-Marc Lo-GuidiceSébastien Anthérieu
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Pharmacie en sciences du médicament et des autres produits de santé
Date : Soutenance le 27/01/2021
Etablissement(s) : Université de Lille (2018-2021)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IMPact de l'Environnement Chimique sur la santé humaine (Lille) - Impact de l'environnement chimique sur la santé humaine - ULR 4483
Jury : Président / Présidente : Delphine Allorge
Examinateurs / Examinatrices : Jérémie Pourchez, Ghislaine Lacroix
Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie Lanone

Résumé

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Le tabagisme est responsable de 8 millions de morts par an dans le monde. Le sevrage tabagique est actuellement la seule solution pour endiguer cette mortalité mais il est rendu difficile du fait de l’addiction à la nicotine. Depuis quelques années, de nouveaux dispositifs de délivrance de nicotine sont arrivés sur le marché : la cigarette électronique (e-cig) et le tabac chauffé. ien qu’ils soient généralement perçus comme des alternatives plus saines à la cigarette, leur impact précis sur la santé humaine reste à déterminer.Le premier objectif de cette thèse était d’analyser la composition chimique et la toxicité in vitro des émissions d’e-cig de différentes puissances (un modèle de deuxième génération et un modèle de troisième génération (Modbox) réglé à une puissance faible, Mb18W, ou forte, Mb30W) et du tabac chauffé et de les comparer à la fumée de cigarette. Nous avons pu montrer que le tabac chauffé génère beaucoup moins de composés carbonylés et de HAP que la cigarette, mais bien plus que l’e-cig, quel que soit le modèle. e manière concordante, l’exposition de cellules épithéliales bronchiques humaines (BEAS-2 ) cultivées à l’interface air-liquide aux émissions des différents dispositifs a permis de mettre en évidence que les émissions de tabac chauffé induisent une cytotoxicité réduite par rapport à la fumée de cigarette, mais bien plus élevée que les émissions d’e-cig. De plus, des expositions à 12 bouffées de tabac chauffé ou à 120 bouffées d’e-cig induisent un stress oxydant et la sécrétion de certaines cytokines pro-inflammatoires. Des effets similaires sont observés pour la fumée de cigarette mais seulement après 1 bouffée. e manière intéressante, en ce qui concerne l’e-cig, nous avons pu démontrer que la quantité de composés carbonylés émis et le stress oxydant augmentent avec la puissance du dispositif.Le deuxième objectif de mon projet doctoral consistait à évaluer sur un modèle murin la toxicité respiratoire sur le long terme des émissions d’e-cig de troisième génération. Des souris BALB/c ont été exposées exclusivement par voie nasale pendant 4 jours, 3 mois ou 6 mois aux aérosols de Mb18W ou de Mb30W, ou à la fumée de cigarette. Nos expérimentations in vivo ont montré que, d’une part, les émissions d’e-cig générées à 18 W et 30 W sont responsables de modifications épigénétiques induisant sur le long terme une hyper méthylation de l’ N et la dérégulation de certains mi RN à tous les temps d’exposition, mais que, d’autre part, seules celles générées à 30 W sont capables de provoquer des lésions oxydatives de l’ N, sans pour autant aboutir à des aberrations chromosomiques ou des mutations géniques. Les données transcriptomiques obtenues après 6 mois d’exposition aux aérosols d’e-cig ont mis en évidence la dérégulation de plusieurs voies de signalisation impliquées notamment dans la réponse inflammatoire, le stress oxydant et le métabolisme de composés carbonylés et, en particulier, des métabolites du propylène glycol. Cependant, le faible nombre de gènes impactés dans chacune de ces voies ne garantit pas que les dérégulations observées aient un réel impact biologique. Par comparaison, la fumée de cigarette a induit, dans les mêmes conditions d’exposition, la dérégulation d’un nombre plus important de voies de signalisation, notamment en lien avec l’inflammation et le métabolisme des H P, et impliquant chacune un nombre de gènes plus conséquent.Globalement, nos analyses chimiques et in vitro suggèrent que les émissions de tabac chauffé sont moins toxiques que la fumée de cigarette conventionnelle mais bien plus nocives que celles des e-cig, quelle que soit leur puissance. Par ailleurs, les expérimentations in vivo décrites dans ce travail n’ont pas permis de mettre en évidence une toxicité avérée des émissions d’e-cig sur le long terme [...]