Atténuer la pollution par les microplastiques provenant des procédés de raffinage du pétrole brut : en vue d'améliorer la santé environnementale durable pour la santé aquatique et humaine

Mitigating Microplastic pollution from crude oil refinery processes: with a view on improving sustainable environmental health for aquatic and human health

• Auteur / Autrice : Mayowa Olubukola Kolawole
• Direction : Valérie Forest, Jérémie Pourchez
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Inscription en doctorat le 02/01/2025
• Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE
• Ecole(s) doctorale(s) : SIS - Sciences Ingénierie Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : SAINBIOSE - SAnté INgéniérie BIOlogie Saint-Etienne

Mots clés

Mots clés libres

Santé

Pollution

Environnement

Microplastiques

Huile brute

Raffinerie

Health

Pollution

Environment

Microplastics

Crude Oil

Refinery

Résumé

L'omniprésence des microplastiques dans l'environnement conduit inévitablement à une exposition humaine, qui peut se produire par deux voies principales : par l'ingestion d'aliments et d'eau contaminés et par l'inhalation. Cette recherche vise à comprendre et à minimiser les risques sanitaires associés à l'exposition humaine aux microplastiques, plus particulièrement par la voie inhalée. Pour ce faire, des analyses in vitro seront réalisées afin de quantifier l'impact de différents types de microplastiques sur des cellules pulmonaires humaines. Ainsi des cellules épithéliales pulmonaires et des macrophages pulmonaires humains, utilisées seules ou en coculture seront exposées à différents types de microplastiques, utilisés à différentes doses (15, 30, 60 et 120 µg/mL). Après une exposition de 24h, la réponse cellulaire sera évaluée en termes de cytotoxicité, réponse pro-inflammatoire et stress oxydant. Des ajustements par rapport aux tests classiques seront à prévoir dans la mesure où certains microplastiques sont plus légers que d'autres et ont tendance à flotter dans le milieu de culture, empêchant le contact avec les cellules situées au fond des puits de culture. Ces premières expériences en culture submergée nous permettront un rapide screening des effets engendrés in vitro par les microplastiques. Sur la base de ces données, des modèles de complexité croissante seront ensuite utilisés pour reproduire une exposition plus physiologique, par exemple une exposition à l'interface air-liquide grâce au dispositif du Vitrocell. D'autres modèles plus complexes pourront enfin être mis au point et utilisés (organoïdes, organ-on-chip...). Une meilleure évaluation des effets des microplastiques sur l'homme et des mécanismes biologiques sous-jacents permettra une meilleure gestion du risque sanitaire.

The ubiquity of microplastics in the environment inevitably leads to human exposure, which can occur through two main routes: through ingestion of contaminated food and water, and through inhalation. This research aims to understand and minimize the health risks associated with human exposure to microplastics, particularly through the inhaled route. To do this, in vitro analyses will be carried out to quantify the impact of different types of microplastics on human lung cells. Thus, human lung epithelial cells and lung macrophages, used alone or in coculture, will be exposed to different types of microplastics, used at different doses (15, 30, 60 and 120 μg/mL). After a 24-hour exposure, the cellular response will be evaluated in terms of cytotoxicity, pro-inflammatory response and oxidative stress. Adjustments to conventional testing will be expected as some microplastics are lighter than others and tend to float in the culture medium, preventing contact with cells at the bottom of the culture wells. These first experiments in submerged culture will allow us to quickly screen the effects generated in vitro by microplastics. Based on these data, models of increasing complexity will then be used to reproduce a more physiological exposure, such as exposure to the air-liquid interface thanks to the Vitrocell device. Other more complex models can finally be developed and used (organoids, organ-on-chip, etc.). A better assessment of the effects of microplastics on humans and the underlying biological mechanisms will allow for better management of the health risk.