Effets de la pollution atmosphérique sur la santé : développement de protocoles innovants de simulation d'atmosphères urbaines et d'exposition de modèles précliniques.

Health effects of atmospheric pollution : development of innovative protocols for the simulation of urban atmospheres and the exposure of preclinical models.

• Auteur / Autrice : Elie Almarj
• Direction : Patrice Coll, Sophie Lanone
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie de la pollution atmosphérique et physique de l'environnement
• Date : Soutenance le 19/04/2023
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'environnement d'Île-de-France (Paris ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (Créteil ; 1997-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-François Doussin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-François Doussin, Bénédicte Jacquemin, Cécile Coeur
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Abdelwahid Mellouki, Olivier Le Bihan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mesure

Risques pour la santé

Pollution atmosphérique

Air -- Qualité

Mots clés libres

Pollution atmosphérique

Qualité de l'air

Impacts sanitaires

Chambre de simulation

Atmospheric Pollution

Air Quality

Health Impacts

Simulation Chamber

Résumé

L'Organisation Mondiale de la Santé estime que l'exposition à la pollution atmosphérique est à l'origine de plus de 4 millions de décès prématurés annuels dans le monde. La pollution atmosphérique constitue donc un risque majeur pour la santé. L'évaluation des effets de la pollution atmosphérique sur la santé présente toutefois des lacunes. En effet, les études épidémiologiques et expérimentales ne prennent en compte que des polluants atmosphériques réglementés sans considérer la synergie qui peut exister entre eux, alors que la pollution atmosphérique est un mélange multiphasique de composés gazeux et particulaires interagissant entre eux et avec les paramètres environnementaux. De plus les concentrations étudiées sont rarement dans des gammes réalistes. L'objectif de ce travail est de mettre en œuvre une plateforme innovante permettant d'étudier les effets de la pollution atmosphérique sur la santé. Pour ce faire, des souris ont été exposées à des situations atmosphériques représentatives d'atmosphères et d'épisodes de pollution atmosphérique urbains réels, simulées en laboratoire. Ces atmosphères simulées ont ensuite été qualifiées. Nous avons ainsi réussi à reproduire des atmosphères urbaines multiphasiques, en simulant au laboratoire leurs phases gazeuse et particulaires. La formation d'aérosols organiques secondaires et de composés organiques volatiles fonctionnalisés confirment la qualité de nos simulations (proxy d'atmosphères urbaines réelles), en mettant en évidence l'oxydation de la matière organique. Les résultats des analyses biologiques sur les souris exposées ont mis en évidence la pertinence de la plateforme pour étudier les effets de la pollution atmosphérique sur la santé.

The World Health Organization estimates that exposure to atmospheric pollution causes more than 4 million premature deaths annually worldwide. Atmospheric pollution is therefore a major health risk. However, the assessment of the health effects of atmospheric pollution has shortcomings. Indeed, epidemiological and experimental studies only take into account regulated atmospheric pollutants without considering the synergy that may exist between them, whereas atmospheric pollution is a multiphasic mixture of gaseous and particulate compounds interacting with each other and with environmental parameters. Moreover, the concentrations studied are rarely within realistic ranges. The objective of this work is to implement an innovative platform to study the effects of atmospheric pollution on health. To do this, mice were exposed to atmospheric situations representative of real atmospheres and episodes of urban air pollution, simulated in the laboratory. These simulated atmospheres were then qualified. We have thus succeeded in reproducing multiphasic urban atmospheres, by simulating their gaseous and particulate phases in the laboratory. The formation of secondary organic aerosols and functionalized volatile organic compounds confirm the quality of our simulations (proxy of real urban atmospheres), by highlighting the oxidation of organic matter. The results of the biological analyses on the exposed mice have highlighted the relevance of the platform for studying the effects of atmospheric pollution on health.