Conséquences d'une exposition périnatale aux nanoparticules de dioxyde de titane sur le développement et le comportement des nouveau-nés chez la souris

Consequences of titanium dioxide nanoparticles perinatal exposure on the offspring's development and behavior in mice.

• Auteur / Autrice : Marie Boulain
• Direction : Laurent Juvin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 08/12/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Neurosciences Cognitives et Intégratives d’Aquitaine (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Muriel Darnaudéry
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Muriel Darnaudéry, David Belin, Anna Bencsik, Olivier Pierrefiche
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : David Belin, Anna Bencsik

Mots clés

Mots clés contrôlés

Maladies respiratoires

Troubles du métabolisme

Nanoparticules

Neurotoxicologie

Oxyde de titane

Mots clés libres

Développement

Respiration

Neurotoxcicité

Nanoparticules

Comportement

Neurotoxcicity

Developpment

Breathing

Nanoparticles

Behavior

Résumé

L'utilisation de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) a considérablement augmenté au cours des dernières décennies, et ces particules sont désormais présentes dans de nombreux produits de consommation courante. En raison de leur petite taille, les nanoparticules de TiO2 peuvent traverser les barrières biologiques et interagir négativement avec les tissus biologiques. Il a notamment été montré qu’une exposition périnatale de femelles gestantes aux nanoparticules de TiO2 pouvait altérer la croissance corporelle de la progéniture. Cependant, la majorité de ces études se sont focalisées sur une durée d’exposition relativement restreinte, souvent limitée à la période prénatale. Ici, nous avons exposé quotidiennement des souris femelles du premier jour de gestation au dernier jour de lactation via une prise alimentaire volontaire de nanoparticules de TiO2. Nous montrons des perturbations du métabolisme et du comportement tout au long de la vie de la descendance. Nous avons notamment pu observer des altérations du comportement des animaux durant la période néonatale, durant la période correspondant à l’adolescence et enfin à l’âge adulte. Tout d’abord, les animaux nouveau-nés issus de portées exposées présentent une courbe de croissance inférieure aux animaux non-exposés. En outre, ils présentent une fréquence respiratoire diminuée et une augmentation de la probabilité de produire des apnées respiratoires. De plus, on observe chez les animaux nouveau-nés une diminution ainsi qu’un retard du développement des vocalisations ultrasoniques. A l’adolescence les animaux exposés présentent une augmentation de la production de comportements de types anxieux, tel que révélé par des tests d’openfield et de dark and light box. L’utilisation du test des trois chambres a également permis de révéler une diminution de l’intérêt des animaux exposés envers leurs congénères. La majorité de ces modifications comportementales sont conservées à l’âge adulte aussi bien chez les mâles que les femelles.

The use of titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) has increased dramatically over the past decades,and these particles are now present in many everyday consumer products. Due to their small size, TiO2nanoparticles can cross biological barriers and interact negatively with biological tissues. In particular, ithas been shown that perinatal exposure of pregnant females to TiO2 nanoparticles can alter the bodygrowth of the offspring. However, the majority of these studies have focused on a relatively restrictedduration of exposure, often limited to the prenatal period. Here, we daily exposed female mice from thefirst day of gestation to the last day of lactation via voluntary food intake of TiO2 nanoparticles. We showdisturbances in metabolism and behavior throughout the life of the offspring. In particular, we were able toobserve alterations in the behavior of animals during the neonatal period, during the period correspondingto adolescence and finally to adulthood. First of all, newborn animals from exposed litters show a lowergrowth curve than non-exposed animals. In addition, they exhibit a decreased respiratory rate and anincreased likelihood of producing respiratory apneas. In addition, a decrease and a delay in thedevelopment of ultrasonic vocalizations are observed in newborn animals. During adolescence, exposedanimals show an increase in the production of anxiety-like behaviors, as revealed by open field and darkand light box tests. The use of the three-chamber test also made it possible to reveal a decrease in theinterest of the exposed animals towards their congeners. The majority of these behavioral changes areretained into adulthood in both males and females