Thèse soutenue

Toxicité pulmonaire in vitro de mélanges complexes de polluants de l'air intérieur : effets d'une exposition répétée à l'Interface Air-Liquide (IAL)

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Carine El Hajjar
Direction : Véronique André
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Aspects moleculaires et cellulaires de la biologie
Date : Soutenance le 11/12/2023
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Aliments bioprocédés toxicologie environnements (Caen ; 2012-....)
établissement co-accrédité : Université de Caen Normandie (1971-....)
Jury : Président / Présidente : Valérie Lecureur-Rolland
Examinateurs / Examinatrices : Armelle Baeza-Squiban, Thierry Orsiere, Guillaume Garçon, Ivannah Pottier
Rapporteurs / Rapporteuses : Armelle Baeza-Squiban, Thierry Orsiere

Résumé

FR  |  
EN

Alors que les effets sanitaires des polluants inhalés ont été principalement étudiés à partir de la pollution extérieure, la prise de conscience de l'impact de la qualité de l'air intérieur est plus récente. Les polluants de l'air intérieur sont des mélanges complexes présents à de faibles concentrations, mais susceptibles de contribuer au développement de pathologies respiratoires chroniques. Les effets les plus néfastes de la pollution de l'air ont été attribués aux particules (PM). Les poussières sédimentées intègrent des périodes de pollution plus ou moins longues et constituent un réservoir de polluants inhalables via une possible remise en suspension.Ce travail se propose d'évaluer la réponse toxique globale de poussières sédimentées représentatives de la pollution de l'air intérieur domestique (SRM® 2585), dans des conditions d'exposition in vitro les plus réalistes possibles. Pour cela, des cellules NHBE ont été différenciées à l’interface Air-Liquide (IAL), reconstituant un pseudo-épithélium trachéo-bronchique fonctionnel. Ce modèle a été exposé de façon réitérée (4 j consécutifs) et cumulée à la fraction PM10 issue du SRM® 2585 (0,1 ; 1 et 6 μg/cm2/j) à l’IAL grâce à un système de nébulisation, le Vitrocell® Cloud MAX. Les biomarqueurs ont été évalués à J4 et post-exposition (J8 et J11) afin de caractériser les effets pérennes, transitoires ou retardés. Aucune cytotoxicité n’est associée à la baisse de l’effet barrière (TEER) observée à J2, J4 et J8 à la plus forte dose d’exposition. Malgré la présence d'endotoxines et d’un potentiel pro-oxydant intrinsèque (évalués par des approches acellulaires), les réponses cellulaires pro-oxydantes (augmentation de la production d’ERO à J4) et pro-inflammatoires (augmentation de la production d'IL-6 à J8 et J11 et de l’expression d'IL-6 à J4) restent de faible amplitude. Les réponses ainsi obtenues dans le modèle de NHBE différencié sont de plus faible amplitude que celles évaluées parallèlement avec des NHBE cultivées et exposées plus classiquement en immergé. Les profils mutagènes obtenus d’autre part à partir d’extraits organiques sont cohérents avec la présence déjà connue de HAP et ont révélé la présence concomitante de nitro-HAP. Toutefois, le mélange de polluants associés aux PM10 ne conduit qu’à une très faible modulation de la réponse cellulaire à un stress génotoxique. Finalement, une co-exposition du pseudo-épithélium simultanément aux PM10 et à des milieux « conditionnés » issus de l’exposition de macrophages à des PM2,5 a été élaboré pour étudier les éventuelles interactions entre ces différents types cellulaires. La réponse pro-oxydante se trouve modifiée et la réponse pro-inflammatoire renforcée dans ces conditions, soulignant l’intérêt d’associer la réponse macrophagique à ce modèle.Ces résultats mettent en évidence la nécessité d’utiliser des modèles in vitro aussi réalistes que possible afin d’obtenir des données plus pertinentes en vue d’établir des lignes directrices.