Restitution du programme national de recherche environnement santé travail

Regards croisés sur 10 ans de recherche en appui à l’expertise

14 Dossier du participant

t n e m e n n o r i Env é t n a S l i a v Tra

novembre 2016 Cité internationale universitaire de Paris Espace Adenauer 17, bd Jourdan - 75014 Paris

hercheail v l de rec ationa nt santé tra n n la P nneme enviro

0166 00 22 depuis

10 ans

Éditorial Le Programme national de recherche environnement santé travail (PNREST) fête déjà ses dix ans. Durant cette période, il a décliné les priorités nationales, notamment celles du Plan national santé environnement, du Plan santé travail et du Plan cancer. Il a apporté un soutien constant à la communauté des chercheurs actifs sur des thématiques en amont de l’évaluation de risque. C’est ainsi que le PNREST aura financé plus de 350 projets de recherche impliquant près de 1 000 équipes issues d’établissements variés et représentant un large éventail de disciplines scientifiques. Il aura contribué à la production d’un grand volume de connaissances avec, lorsque les travaux encore en cours seront achevés, près de 700 publications. La production de nouvelles connaissances sur les scénarii d’exposition de la population, la mise en évidence d’effets biologiques, la compréhension de mécanismes d’action ont nourri tout au long de cette période les évaluations de risque. Parfois, des projets de recherche ont contribué à lancer des alertes. Les questions que l’évaluateur de risque pose à la recherche sont en perpétuel renouvellement. Il s’agit, bien sûr, d’intégrer les nouvelles connaissances et les questionnements qu’elles induisent, mais également de prendre en compte l’évolution des expositions de la population et celle des pratiques, et d’appréhender les changements technologiques. C’est ainsi que des thèmes apparaissent comme « radiofréquences et santé », « effets du changement climatique » ou « antibiorésistance et environnement ». Le PNREST s’est continûment adapté au contexte, et il constitue un outil précieux pour soutenir des projets de recherche qui relèvent de nouveaux défis en santé environnement et santé travail. Ces rencontres scientifiques de novembre 2016 sont l’occasion d’esquisser un bilan de dix ans d’existence du PNREST, en illustrant les avancées de la recherche sur trois thématiques qui ont particulièrement bénéficié de l’appui de ce programme : i) la qualité de l’air et son impact sur la santé humaine ; ii) les pathologies telles que les cancers associés à l’exposition professionnelle, l’asthme et les allergies respiratoires en population générale ; iii) les nanoparticules, les conséquences sanitaires et environnementales liées à la généralisation de leurs usages. Pour compléter le panorama, nous vous invitons à découvrir 35 projets de recherche soutenus par le PNREST, en cours de réalisation ou de finalisation, présentés sous forme d’affiche. Lors de la table ronde qui suivra ces présentations scientifiques, divers acteurs institutionnels, ministériels et représentant les alliances Aviesan et AllEnvi présenteront leur vision des interactions entre recherche et expertise sanitaire. Il est difficile de résumer en un seul évènement toute la richesse de ces dix années de recherche, mais j’espère que ces rencontres permettront de nombreux échanges impliquant le public, très varié et les scientifiques contributeurs. Pour conclure cet éditorial, je voudrais remercier tous les acteurs qui se sont impliqués dans ce programme, tout au long de ces dix ans : les ministères de l’environnement et du travail, qui ont accompagné avec constance ce programme depuis l’origine, et les cofinanceurs, qui ont contribué à amplifier cette action (l’Ademe, l’Alliance Aviesan et l’InCA, l’Onema et le ministère de l’Agriculture). Je citerai aussi les équipes de l’Agence qui font que cet appel à projets est géré avec rigueur en suivant des procédures semblables à celles des grandes agences de financement. Enfin, merci à tous les scientifiques, membres de comités ou experts qui œuvrent pour que les projets retenus soient de haut niveau.

Roger GENET Directeur général de l’Anses

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Session 1 - Qualité de l’air et gestion des risques

Impact de la pollution atmosphérique d’origine automobile (PAA) sur l’incidence des problèmes respiratoires et allergiques chez l’enfant : étude de la cohorte PARIS Fanny RANCIERE1 ; Nicolas BOUGAS1 ; Malika VIOLA1 ; Isabelle MOMAS1,2 Université Paris Descartes/Sorbonne-Paris-Cité ; 2Mairie de Paris, Paris. Contact : [email protected]

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La compréhension de l’histoire naturelle de l’asthme et des allergies au cours de la petite enfance est encore parcellaire. De plus, il persiste des incertitudes quant à la contribution des facteurs comportementaux et environnementaux, notamment de l’exposition à la pollution d’origine automobile (PAA), au développement de ces maladies. Les objectifs : 1) étudier l’histoire naturelle des symptômes respiratoires et allergiques chez de jeunes enfants de 0 à 4 ans en identifiant des phénotypes, c’est-à-dire, des profils par des analyses de classification ; 2) quantifier leur exposition précoce à la PAA et 3) déterminer l’impact de cette exposition précoce à la PAA sur les phénotypes respiratoires/allergiques identifiés. Ce travail s’inscrit dans le cadre du suivi de la cohorte de naissances PARIS (Pollution and Asthma Risk: an Infant Study) mise en place en 2003 et incluant 3 840 nouveau-nés. Des auto-questionnaires régulièrement renseignés par les parents tous les 3 mois la première année, tous les 6 mois la deuxième année puis une fois par an par la suite ont permis de documenter l’état de santé des enfants en termes de symptômes et de pathologies respiratoires/allergiques, ainsi que leur mode et cadre de vie. La sensibilisation allergénique a été déterminée par dosage des IgE spécifiques dans le sang. Un bilan de santé à 8 ans comportait, outre, un interrogatoire, des explorations fonctionnelles respiratoires, des tests cutanés allergologiques et une prise de sang afin de constituer une biothèque. L’exposition précoce à la PAA intégrant les différents lieux de vie (domicile, lieu de garde) a été évaluée pour la première année de vie des enfants par un modèle physico-chimique de dispersion de polluants traceurs du trafic, en l’occurrence les oxydes d’azote, conduisant à un indice (ExTra). L’identification de phénotypes respiratoires/allergiques entre 0 et 4 ans a été effectuée par des analyses de classification transversales et longitudinales. L’association entre ExTra et les phénotypes identifiés a été étudiée par des modèles de régression logistique multinomiale ajustés sur les facteurs de confusion potentiels, avec recherche des interactions. Entre 0 et 4 ans, l’analyse des trajectoires de 4 symptômes (sifflements, toux sèche nocturne, rhinite allergique et dermatite atopique) étudiés simultanément a permis d’identifier un groupe avec une faible prévalence de symptômes [n=1236, 49,0%] et quatre phénotypes respiratoires/allergiques distincts : deux transitoires (« rhinite transitoire » [n=295, 11,7%] et « sifflements transitoires » [n=399, 15,8%]), non associés avec la sensibilisation IgE dépendante, et deux persistants (« toux/rhinite » [n=284, 11,3%] et « dermatite » [n=308, 12,2%]), associés à la sensibilisation allergénique. L’exposition au trafic durant la première année de vie n’est significativement associée qu’à la trajectoire des sifflements persistant et à la présence de plus de 2 symptômes respiratoires persistant à 4 ans. Cependant, les antécédents parentaux d’allergie et la survenue d’évènements familiaux modifient l’association entre exposition à la PAA et sifflements, toux sèche nocturne et rhinite. Ainsi, l’exposition à la PAA est significativement associée à toutes les trajectoires de symptômes respiratoires persistants chez les jeunes enfants qui ont des antécédents familiaux d’allergie ou qui ont vécu au cours de leurs 2 premières années un évènement familial (séparation/ divorce des parents, chômage, grave problème de santé ou décès d’un membre de la famille).

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Ce travail contribue à mieux comprendre l’histoire naturelle des manifestations respiratoires et allergiques durant les années préscolaires et suggère l’existence de différents phénotypes avant l’âge scolaire. En outre, il apporte quelques résultats-clés sur la relation entre exposition précoce à la PAA et persistance des symptômes respiratoires à 4 ans ainsi que sur les facteurs qui modifient cette relation, tels l’atopie et le stress.

Air intérieur Séverine KIRCHNER Université Paris Est/CSTB, Direction santé confort/Observatoire de la qualité de l’air intérieur, Champs sur Marne, France Contact : [email protected]

La qualité de l’air est un axe de progrès en santé environnement en France et dans de nombreux pays. La population passe près de 80% de sont temps dans des environnements clos. La qualité de l’air respiré joue donc un rôle crucial sur la santé, la capacité d’apprentissage des enfants et l’absentéisme au travail. La présence de nombreuses substances dans l’air ou les poussières des lieux de vie peut notamment favoriser l’émergence d’effets sanitaires comme les cancers, les pathologies respiratoires, les troubles du développement, les impacts sur le système reproductif, les effets irritatifs ou des situations d’inconfort. Imposée comme un sujet de société, la qualité de l’air intérieur a mobilisé une communauté scientifique qui fait aujourd’hui référence à l’échelle internationale. Plusieurs recherches ont ainsi été menées au cours des 10 dernières années qui ont contribué à l’évaluation des risques et à l’élaboration des politiques de gestion des risques. On peut citer notamment les connaissances, acquises ou en cours, à l’échelle du parc de bâtiments, par l’Observatoire de la qualité de l’air intérieur, sur les agents physiques, chimiques et microbiologiques présents en mélange dans les logements, les écoles, les bureaux ou les établissements de loisirs. Ces états de la pollution couplés aux travaux aujourd’hui disponibles sur l’identification des facteurs environnementaux et comportementaux influençant les niveaux de polluants sont autant de données qui ont servi l’action : Plan Qualité de l’Air Intérieur/PNSE3, étiquetage des produits de construction et de décoration, valeurs guides de l’air intérieur, surveillance des écoles et des crèches, évaluation des risques liés au formaldéhyde. Par ailleurs, dans un contexte où les enjeux se multiplient pour le secteur de la construction en termes d’énergie, d’environnement, de sécurité sanitaire ou d’accessibilité, les recherches ont ciblé les bâtiments neufs ou réhabilités, performants en énergie, afin d’orienter les acteurs de la construction vers des pratiques en faveur de la qualité de l’air intérieur. L’attention s’est aussi portée sur des substances à fortes incertitudes, comme les composés organiques semi-volatils (COSV) ou sur des innovations, nouveaux matériaux et nouveaux systèmes, dits intelligents ou actifs, et dont les performances sont dopées par des technologies qui questionnent la qualité de l’air, comme les nanotechnologies. Enfin les recherches menées alimentent progressivement l’image encore incomplète de l’exposome des populations et apporteront à terme des données utiles pour aborder de manière plus holistique la gestion de nos environnements proches.

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Session 2 - Pathologies : lien avec les environnements de vie et de travail

Travail de nuit et cancer du sein : où en est-on de la recherche épidémiologique ? Emilie CORDINA-DUVERGER ; Alexandru POPA ; Pascal GUENEL Centre de recherche en épidémiologie et santé des populations (CESP), équipe cancer et environnement, Inserm U1018, Université Paris-Sud/Université Paris Saclay, Villejuif ; France. Contact : [email protected]

Le travail de nuit et le travail à horaires décalés ont fait l’objet au cours des vingt dernières années d’inquiétudes concernant leurs effets sur le risque de cancer. En 2007, le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) avait conclu que le « travail posté entrainant des perturbations du rythme circadien » était «probablement cancérogène » sur la base de « preuves limitées chez l’Homme » et de « preuves suffisantes chez l’animal ». Les études épidémiologiques considérées montraient, en particulier, une modeste augmentation du risque de cancer du sein chez les femmes ayant travaillé de nuit sur de longues durées. Ces éléments de preuve étaient confortés par l’existence de mécanismes physiopathologiques possibles par lesquels une « perturbation des rythmes circadiens » pourrait favoriser le développement de tumeurs malignes, incluant i) les conséquences de l’exposition à la lumière durant la nuit à l’origine de la suppression du pic nocturne de mélatonine et de ses effets anti-cancérogènes, ii) les perturbations du fonctionnement physiologique normal des gènes de régulation du rythme circadien ou l’immunodéficience liée aux troubles du sommeil. Depuis la publication du rapport du CIRC, de nouvelles études épidémiologiques ont été menées pour évaluer l’association entre le travail de nuit et le risque de cancer du sein. Parmi celles-ci, une large majorité a rapporté l’existence d’une association statistiquement significative entre le travail de nuit et le cancer du sein. Par ailleurs, les méta-analyses réalisées rapportent une augmentation de 10 à 20% du risque de cancer du sein chez les femmes ayant déjà travaillé de nuit. Ces résultats doivent, toutefois, être interprétés à la lumière des forces et des faiblesses de chacune de ces études. La principale difficulté réside dans les méthodes d’évaluation de l’exposition au travail de nuit, souvent imprécises, et dans la définition même du travail de nuit très variable d’une étude à l’autre. Les disparités entre études limitent notamment la portée des méta-analyses. Malgré les progrès réalisés dans les études les plus récentes, ces difficultés ne permettent pas d’obtenir à ce jour une vision claire du risque de cancer du sein chez les femmes exposées au travail de nuit. Des résultats récents rapportent que l’exposition au travail de nuit pourrait être associée à certains soustypes spécifiques de cancer du sein (définis par le profil de récepteurs hormonaux des tumeurs ou par le statut ménopausique). Ces aspects doivent faire l’objet d’études plus approfondies. Enfin, il est essentiel de coordonner les efforts de recherche dans ce domaine à l’avenir. Des analyses combinées d’études épidémiologiques permettant de disposer de définitions communes du travail de nuit, tout en augmentant le nombre de sujets disponibles, constitue une voie prometteuse. Des exemples de travaux dans ce sens seront montrés.  

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Cancer colo-rectal et exposition professionnelle à l’amiante Christophe PARIS Institut de recherche en santé, environnement et travail (IRSET) U1085, Université de Rennes 1 Contact : [email protected]

L’exposition à l’amiante est associée depuis de nombreuses années au cancer broncho-pulmonaire, et au mésothéliome, et plus récemment aux cancers de l’ovaire et du larynx (CIRC 2012). Toutefois, le rôle de l’amiante dans la survenue de cancers digestifs, et en particulier du cancer colo-rectal, reste aujourd’hui discuté. Depuis l’étude princeps de Selikoff en 1964, qui retrouvait une association positive avec le décès par cancer du côlon parmi les calorifugeurs américains, de nombreuses études ont été publiées avec des résultats contradictoires. En 1994, dans une revue de la littérature, Gamble se prononçait en faveur d’une association positive entre exposition à l’amiante et décès par cancer colo-rectal, mais sans pouvoir retenir l’existence d’une relation dose-réponse. Plusieurs études publiées ensuite, principalement des études de mortalité, ont rapporté l’existence de cette association, tandis que d’autres ne retrouvaient pas ce résultat. En 2012, le CIRC, analysant ces études, retenait également une probabilité forte de l’existence de cette association, mais sans obtenir un consensus sur le classement, du fait notamment de l’absence d’une relation dose-réponse évidente, peu d’études rapportant une telle analyse. Ainsi, Albin note en 1990 une augmentation du risque de décès par cancer colorectal de 1.6% par fibres.années/ml dans une cohorte de 1929 travailleurs exposés à l’amiante. Plus récemment, Wang (2013) observe également une relation significative entre décès par cancer gastro-intestinaux et amiante pour les expositions les plus fortes, supérieures à 100 fibres.années/ml. Trois études également récentes analysent l’incidence du cancer colo-rectal et l’exposition à l’amiante. Clin en 2011 note une tendance significative entre les tertiles d’expositions cumulées à l’amiante et l’incidence du cancer du côlon, mais pas avec l’indice d’exposition cumulée lui-même, cette étude étant toutefois basée sur un petit nombre de cas. Boulanger en 2016 retrouve dans une cohorte de 2024 sujets une relation significative entre incidence du cancer colique et une durée d’exposition à l’amiante de plus de 25 ans (SIR=1.75 [1.052.73]).La troisième étude est une vaste étude de cohorte (Offermans 2014) portant sur 58 279 hommes, et qui rapporte une association positive entre l’incidence du cancer du côlon et le dernier tertile de la durée d’exposition (médiane = 30 ans) chez les sujets les plus fortement exposés. Toutefois dans cette étude, il n’est pas observé de relation significative avec la durée ou l’exposition cumulée lorsque l’on considère l’ensemble des sujets, et pas seulement les plus fortement exposés. Une étude récente, financée par l’Anses, vient également d’être publiée (Paris 2016). Dans cette étude de cohorte comportant 14 515 hommes et 181 cancers du côlon incidents, il est mis en évidence une relation dose-réponse positive et indépendante avec l’exposition cumulée à l’amiante (HR = 1.14 [1.04-1.26] par unité d’exposition.année) et avec une latence depuis le début de l’exposition à l’amiante comprise entre 20 et 40 ans (HR = 4.67 [1.92-11.46]), alors qu’il existe une association négative et significative pour une latence de plus de 60 ans (HR = 0.26 [0.10-0.70]). Dans cette étude, une association avec une latence de 20 à 40 ans est également observée pour l’incidence du cancer du rectum, mais pas avec l’exposition cumulée. De plus, le nombre de cancers du rectum est toutefois faible ce qui empêche de conclure. D’autres types d’études, peu nombreuses, sont également en faveur de cette association. Une étude expérimentale a ainsi montré que l’ingestion de fibres d’amiante chez le rat entrainait des lésions pré-cancéreuses du côlon (Corpet 1993). Par ailleurs, l’ingestion d’eau contaminée a été associée à un excès de cancer du côlon (Kjaerheim 2005) mais ce résultat n’est pas confirmé par d’autres études (Browne 2005).

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Au total, si la relation entre cancer colo-rectal et exposition à l’amiante est discutée depuis longtemps, les résultats les plus récents sont en faveur d’une relation significative, avec présence d’une relation dose-réponse en particulier pour le cancer du côlon. Références Albin M, Jakobsson K, Attewell R, Johansson L, Welinder H. 1990. Mortality and cancer morbidity in cohorts of asbestos cement workers and referents. British journal of industrial medicine 47(9): 602-610. Boulanger M, Morlais F, Bouvier V, Galateau-Salle F, Guittet L, Marquignon MF, Paris C, Raffaelli C, Launoy G, Clin B. Digestive cancers and occupational asbestos exposure: incidence study in a cohort of asbestos plant workers. Occup Environ Med. 2015 Nov;72(11):792-7 Browne ML, Varadarajulu D, Lewis-Michl EL, Fitzgerald EF. 2005. Cancer incidence and asbestos in drinking water, Town of Woodstock, New York, 1980-1998. Environmental research 98(2): 224-232. Corpet DE, Pirot V, Goubet I. 1993. Asbestos induces aberrant crypt foci in the colon of rats. Cancer letters 74(3): 183-187. Gamble JF. 1994. Asbestos and colon cancer: a weight-of-the-evidence review. Environmental health perspectives 102(12): 1038-1050. IARC. 2012. Arsenic, metals, fibres, and dusts. IARC Monogr Eval 100(Pt C): 11-465. Kjaerheim K, Ulvestad B, Martinsen JI, Andersen A. 2005. Cancer of the gastrointestinal tract and exposure to asbestos in drinking water among lighthouse keepers (Norway). Cancer causes & control: CCC 16(5): 593-598. Offermans NS, Vermeulen R, Burdorf A, Goldbohm RA, Keszei AP, Peters S, et al. 2014. Occupational asbestos exposure and risk of esophageal, gastric and colorectal cancer in the prospective Netherlands Cohort Study. International journal of cancer Journal international du cancer 135(8): 1970-1977. Paris C, Thaon I, Hérin F, Clin B, Lacourt A, Luc A, Coureau G, Brochard P,Chamming’s S, Gislard A, Galan P, Hercberg S, Wild P, Pairon JC, Andujar P. Occupational Asbestos Exposure and Incidence of Colon and Rectal Cancers in French Men: The Asbestos-Related Diseases Cohort (ARDCo-Nut). Environ Health Perspect. 2016 Aug 12.

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Méthylisothiazolinone dans les produits d’usage courant et allergies cutanées Cécilia SOLAL ; Céline DUBOIS ; Nathalie PRINTEMPS ; Cécile MICHEL ; Christophe ROUSSELLE Anses, Maisons-Alfort. Contact : [email protected]

La méthylisothiazolinone (MIT) est une substance utilisée comme conservateur dans de nombreux produits tels que des détergents, des peintures, des cosmétiques mais aussi dans des mélanges à usage professionnel (fluides de coupe par exemple). La MIT est reconnue comme substance sensibilisante cutanée, sur la base de données expérimentales animales et humaines. Elle a récemment fait l’objet d’une classification harmonisée européenne au titre du règlement « CLP ». Pour autant, dans l’attente de la mise en vigueur effective de cette réglementation, la MIT ne fait l’objet actuellement d’aucune obligation d’étiquetage sur les mélanges en contenant. De par sa très large utilisation, de nombreuses publications scientifiques ont mis en lumière une augmentation alarmante du nombre de cas d’allergies cutanées à cette substance en France comme en Europe depuis 2010. Le Comité européen scientifique de sécurité des consommateurs a été saisi en 2013 afin d’émettre un avis sur la nécessité de réduire la concentration maximale autorisée de MIT dans les cosmétiques, actuellement à 100 ppm. Considérant les produits à usage grand public contenant de la MIT, l’Anses s’est autosaisie afin de dresser un état des lieux de ses utilisations et de décrire les risques associés de sensibilisation cutanée. Cette autosaisine a notamment reposé sur une revue bibliographique des données scientifiques récentes. Ces données portaient sur la relation dose-réponse et le potentiel d’élicitation de la MIT. L’étude de Hosteing et al. (2014) a calculé l’incidence des tests positifs à la MIT en France et son évolution de 2010 à 2012. Seize centres français (7 874 patients testés) ont participé à l’étude. L’analyse des données a montré que la proportion de tests positifs a plus que triplé en trois ans entre 2010 et 2012. L’incidence de la sensibilisation à la MIT a augmenté significativement dans le temps avec 1,50% en 2010, 3,26% en 2011 et 5,56% en 2012. Parmi les patients sensibilisés au MIT, 80% à 90% des cas étaient cliniquement pertinents. L’étude de Lundov et al. (2011), portant sur l’élicitation à la MIT, a montré que 18% des individus ont développé une réaction cutanée allergique à 5 ppm. Les auteurs considèrent que le seuil de 100 ppm autorisé dans les produits cosmétiques n’est pas suffisamment protecteur vis-à-vis des sujets déjà sensibilisés. L’étude de Yazar et al. (2015) conclut que le seuil de 50 ppm dans les produits cosmétiques rincés, chez des individus sensibilisés, n’est pas sûr pour les consommateurs. Cette étude n’a pas permis de définir de dose protégeant de l’élicitation. Par ailleurs, depuis 2010, des cas d’eczéma de contact par voie aéroportée ont été publiés, chez des enfants et des consommateurs à partir de murs peints, de colles ou de produits détergents contenant de la MIT seule. Afin de confirmer le caractère volatil de la MIT contenue dans des peintures, Lundov et al. (2014) ont étudié l’émission d’isothiazolinones contenues dans 19 peintures à l’eau commercialisées au Danemark. Toutes les peintures contenaient de la MIT, entre 10 et 300 ppm. Après application de la peinture, la concentration en MIT à l’émission a pu être détectée plus de 42 jours après, avec un pic d’émission quelques heures après l’application. D’après cette publication, l’évaporation lente et donc l’exposition chronique à la MIT par voie aéroportée lors de l’application de peintures est possible. Dans l’étude d’Aerts et al. (2014), 8,7% des patients sensibilisés à la MIT entre 2010 et 2012 présentaient une localisation de leurs manifestations cutanées compatibles avec un mode d’exposition aéroporté. La peinture contenant de la MIT (parfois en association avec d’autres isothiazolinones) était, dans 28/29 cas, la cause de l’allergie. Le nombre de cas de dermatites allergiques de contact aéroportées à la MIT devrait augmenter dans le futur en raison de l’augmentation de l’incidence de la sensibilisation à la MIT. Depuis cette expertise, de nombreuses mesures réglementaires ont été adoptées afin de restreindre l’utilisation de la MIT dans les produits de consommation courante et les cosmétiques, limitant dans l’avenir les risques de sensibilisation cutanée à cette substance.

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Expertise collective de l’Anses sur le développement des moisissures dans les bâtiments et leurs conséquences sur la santé des populations Marion KEIRSBULCK1 ; Christina ASCHAN-LEYGONIE2 ; Thomas BAYEUX1 ; Valérie BEX3, Stéphane BRETAGNE4 ; Denis CAILLAUD5 ; Anne-Claire COLLEVILLE6 ; Clémence FOURNEAU1 ; Emilie FREALLE7 ; Stéphane GINESTET8 ; Laurence LE COQ9 ; Bénédicte LEYNAERT10 ; Rachel NADIF11 ; Isabelle OSWALD12 ; Gabriel REBOUX13 ; Sandrine ROUSSEL13 Anses, Maisons-Alfort ; 2Université Lumière Lyon 2, Lyon ; 3Laboratoire d’hygiène de la ville de Paris, Paris ; 4Laboratoire de parasitologie mycologie, AP-HP de Paris, Paris ; 5Centre hospitalier universitaire Clermont-Ferrand ; 6Santé Publique France/ Institut de veille sanitaire ; 7Laboratoire de parasitologie mycologie CHRU, Lille ; 8Institut national de sciences appliquées, Toulouse ; 9École des Mines de Nantes, Nantes ; 10Inserm, Paris ; 11Inserm, Villejuif ; 12Inra, Toulouse ; 13Laboratoire de parasitologie mycologie CHU, Besançon. Contact : [email protected] 1

Depuis plusieurs années, une attention croissante est portée aux effets de la pollution des environnements intérieurs sur la santé. L’Anses a été saisie par les Ministères chargés de la santé et de l’environnement afin de conduire une expertise sur la problématique du développement des moisissures et la production associée de mycotoxines dans les bâtiments. L’expertise conduite par l’Agence confirme l’existence d’effets avérés sur la santé respiratoire liés à l’exposition aux moisissures. Ces effets incluent, d’une part, le développement et l’exacerbation de l’asthme chez les enfants et les adultes exposés sur leur lieu de travail et, d’autre part, la rhinite allergique. Ce travail a également souligné que certains groupes de population sont davantage susceptibles de développer des pathologies lorsqu’ils sont exposés aux moisissures : les enfants dès leur naissance, les enfants et adultes asthmatiques, les individus prédisposés à développer plus facilement des allergies (atopiques) ou présentant une hypersensibilité, ainsi que les patients immunodéprimés ou atteints de pathologies respiratoires chroniques. Sont également concernées les populations potentiellement surexposées du fait de caractéristiques socio-économiques défavorables, comme la précarité énergétique ou une sur-occupation du logement. Selon l’expertise, l’exposition aux moisissures dans les environnements intérieurs concerne une part importante des logements : entre 14 et 20% de logements en France présentent des moisissures visibles. Il existe, par ailleurs, des variations géographiques des espèces fongiques notamment associées aux caractéristiques météorologiques et climatiques qui peuvent avoir des influences au niveau local. Le rapport, qui s’appuie sur des connaissances issues d’une revue de la littérature scientifique, de consultations en France et au niveau international de différents organismes ainsi que d’auditions d’acteurs de terrain, a en outre, permis de faire le point sur les multiples approches permettant de caractériser une contamination par des moisissures dans les environnements intérieurs. Les différentes méthodes ont été comparées et les intérêts et limites de chacune précisés.Faisant le constat que le risque fongique constitue un problème fort de santé publique, l’Agence recommande : 1. de mieux prévenir le développement des moisissures dans le bâti, par : • un renforcement de la coordination entre les acteurs des secteurs d’activités concernés (construction, énergie, etc.), ainsi qu’entre les autorités et acteurs publics, afin d’améliorer la gestion des risques. Il s’agit, notamment, de mettre en place des actions de formation et d’information pour sensibiliser l’ensemble des professionnels impliqués dans les opérations liées aux bâtiments (conception, construction, rénovation et remédiation) à la problématique des moisissures ; • une meilleure information des locataires et propriétaires sur les mesures efficaces de prévention du développement des moisissures dans l’habitat et sur les acteurs susceptibles de les conseiller et les aider dans cette démarche. Des campagnes d’information sur la qualité de l’air intérieur ou des animations au niveau des territoires pourraient, par exemple, être mises en place.

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2. de prévenir les conséquences sanitaires des expositions aux moisissures, en particulier par une évolution de la réglementation relative à l’habitat, afin de prendre en compte spécifiquement les risques liés à ces expositions. Il s’agit notamment : • d’encadrer les actions à conduire par l’instauration de seuils de contamination par les moisissures (ex : estimation de surface moisie), l’objectif étant de prévenir ou de remédier à leur développement ; • d’améliorer le recueil et le traitement des signalements relatifs au développement de moisissures dans le bâti rapportés par les occupants. Ces actions devraient être prioritairement mises en place pour les groupes de populations à risques identifiés. L’Agence encourage enfin la réalisation d’études, afin d’améliorer les connaissances sur la situation française, sur les effets sur la santé et dans le domaine des sciences humaines et sociales.

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Session 3 - Les nanoparticules, un défi pour la recherche

Nanoparticules : usages et effets sanitaires Dominique LISON Louvain centre for Toxicology and Applied Pharmacology, Bruxelles, Belgique. Contact : [email protected]

Nanotechnologies exploit unique properties of the matter at the nanoscale (generally between 1 and 100 µm). They impact virtually all industrial activities and are already integrated in consumer goods. Additional developments are foreseen in the coming years, implying investments in research and development at a level of several billions dollars. The same unique physico-chemical properties that make nanomaterials so technologically attractive may also represent potential challenges to human health and the environment. There is, therefore, an immense demand for nanotoxicology evaluations, and our laboratory has been involved in this effort since early 2000. We will try to review key achievements and gaps in nanotoxicology research, to draw some lessons from these 10 years of research. This will be illustrated by examples from our own work on silica, silver nanoparticles and carbon nanotubes. After a critical evaluation of the existing literature we will conclude with some personal, more epistemologic, reflections on how programing and steering research on emerging risks such as nanomaterials.

 

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Nanoparticules et environnement : impact écotoxique ? Jeanne GARRIC Institut national de recherche en sciences et technologies pour l’environnement et l’agriculture (Irstea), Antony Contact : [email protected]

Les nanotechnologies connaissent un essor spectaculaire. Elles sont largement utilisées en milieu industriel dans la synthèse de nouveaux produits aux propriétés inédites, permettant de répondre aux attentes de la société de consommation. Des nanomatériaux commercialisés apparaissent ainsi dans une multitude de domaines, allant de l’électronique à la médecine, en passant par les textiles et les revêtements de surface, et ces applications devraient encore se multiplier. Un grand nombre de nanoparticules (NPs) sont déjà utilisées dans des produits de consommation courante, en particulier les nanoparticules à base d’oxyde de titane, d’oxyde de cérium ou d’or qui sont retrouvées dans les produits cosmétiques, d’hygiène corporelle ou comme suppléments dans des peintures. Toutefois, cet engouement pour le progrès nanotechnologique s’accompagne d’une réelle prise de conscience quant au risque environnemental associé. En effet, les nanomatériaux et nanoparticules sont de par leur taille capables d’interagir avec la machinerie cellulaire, et représentent une catégorie de substances nouvelles au plan toxicologique, susceptibles d’effets sur les organismes, qui ne sont aujourd’hui connus que partiellement. La taille nanométrique des nanoparticules les rend relativement mobiles dans l’environnement, leurs grandes surfaces spécifiques et réactivités de surface favorisent les interactions bio-physicochimiques avec les constituants de l’environnement, dont les particules minérales ou organiques facilement assimilables par les organismes vivants. Les organismes des écosystèmes peuvent ainsi être exposés non seulement via leur milieu de vie, mais également par leur source de nourriture. Des efforts de recherche sont consacrés à l’impact des nanoparticules sur les organismes de l’environnement, en particulier aquatique, et des résultats sont disponibles, le plus souvent sur quelques produits relativement simples (métaux, oxydes métalliques, SiO2, carbone, CNT) alors que de nouvelles générations de nanomatériaux apparaissent. Néanmoins les connaissances sont encore parcellaires sur le transfert de ces nanoparticules depuis les milieux vers les organismes, ainsi que sur leurs effets sur des cibles animales et végétales très diverses. La capacité de ces nanomatériaux à être des vecteurs de contaminants reste aussi à explorer plus largement. A partir de résultats issus de la littérature et de nos travaux sur l’exposition et les effets de nanoparticules dans des organismes aquatiques, nous tenterons de brosser un état des lieux des connaissances sur le danger écotoxicologique associé à la dispersion de nanomatériaux dans les écosystèmes.

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RESUMÉS DES POSTERS

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P1- Étude de la pathogénicité pulmonaire de la pollution particulaire ultrafine Yara SALEH1 ; Sébastien ANTHERIEU1 ; Romain DUSAUTOIR1 ; Laurent ALLEMAN2 ; Esperanza PERDRIX2 ; Pierre DUBOT3 ; Anne PLATEL1 ; Ludivine CANIVET1 ; Fabrice NESSLANY1 ; Guillaume GARÇON1 ; Jean-Marc LO-GUIDICE1 1 Université Lille, CHU Lille, Institut Pasteur de Lille EA4483-IMPECS ; 2Mines de Douai-SAGE, CS10838, Douai ; 3MCMC, ICMPE UMR7182, Thiais. Contact : [email protected]

De nombreuses études épidémiologiques montrent que la pollution atmosphérique particulaire constitue un risque sanitaire majeur. Selon l’OMS, elle est à l’origine de 7 millions de décès prématurés dans le monde dont 42 000 en France. Au niveau respiratoire, l’exposition à la pollution particulaire contribuerait à l’initiation ou l’exacerbation de l’asthme de la BPCO et du cancer pulmonaire. Actuellement, les particules fines font l’objet d’une règlementation européenne qui vise à déterminer un seuil à ne pas dépasser pour limiter leurs effets néfastes. Cependant, cette réglementation ne concerne pas les particules ultrafines (PUF), alors qu’elles représentent en nombre 80% de l’aérosol et sont potentiellement plus nocives du fait de leur plus grande (i) capacité de pénétration et rétention dans le tractus respiratoire, et (ii) réactivité de surface que les particules fines. Le projet NANATMOPATH propose de mesurer, à l’aide d’un modèle murin, l’impact sur la santé respiratoire de doses réalistes de fractions particulaires fines et ultrafines. Des particules fines (PM2.5) et ultrafines (PM0.18) ont été collectées dans la zone urbano-industrielle de Dunkerque. Des souris BALB/c ont été ensuite exposées à ces particules par instillations intranasales selon 3 protocoles : un mode d’exposition aiguë à des doses uniques de particules (10, 50 ou 100 µg), et 2 modes d’exposition sub-chronique de 1 et 3 mois, à raison de 3 expositions (10 μg) par semaine. Après sacrifice des souris, des lavages bronchoalvéolaires (LBA) ont été réalisés, ainsi que des prélèvements de sang, de poumons et d’autres organes cibles, afin d’évaluer la pénétration cellulaire et les effets toxiques/génotoxiques des particules, et d’identifier, à l’aide de techniques pangénomiques, des biomarqueurs associés à la pathogénicité de ces polluants. L’analyse de la composition chimique élémentaire des particules par ICP-MS a permis de confirmer leur caractère industriel (richesse en métaux). Des études par XPS et spectroscopie infra-rouge ont montré que la surface des PM2.5 était plus riche en composés aromatiques que celle des PUF. L’analyse cytologique du LBA des souris exposées a révélé une augmentation significative du nombre de cellules, en particulier des macrophages alvéolaires, suggérant l’apparition d’une inflammation pulmonaire. Après 3 mois d’exposition, seules les PUF maintenaient une augmentation significative du nombre de macrophages. Des profils d’expression pulmonaire d’ARNm et de miARN ont été établis chez les souris exposées de manière aiguë. La dérégulation de nombreux ARNm a été observée, en particulier suite à l’exposition aux PUF. Une analyse fonctionnelle in silico des gènes dérégulés a permis d’identifier une dizaine de cibles jouant un rôle dans le contrôle du calibre des voies aériennes, de leur résistance et de l’inflammation. La surexpression de ces gènes était plus importante chez les souris exposées aux PUF et croissait avec la dose de particules instillées. Il a aussi été mis en évidence des différentiels d’expression pour environ 60 miARN chez les souris exposées. Certains miARN dérégulés spécifiquement par l’exposition aux PUF sont impliqués dans la pathogenèse de maladies pulmonaires chroniques ou tumorales. Des analyses transcriptomiques issues des expositions chroniques complèteront ces données, de même que l’étude de l’impact des particules sur la survenue d’altérations génétiques et épigénétiques. Ces premières données montrent qu’il existe un effet des PM2.5, et en particulier, des PUF sur l’inflammation pulmonaire. Les résultats des analyses pangénomiques préliminaires confortent cet effet spécifique des PUF.

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A l’issue de ce projet, les biomarqueurs identifiés pourraient être évalués chez l’homme, afin d’étudier leurs corrélations à des maladies respiratoires environnementales. La validation de ces biomarqueurs permettrait une meilleure surveillance des populations exposées, notamment des populations vulnérables atteintes de maladies respiratoires chroniques. Projet PNREST 2014-183.

P2- Effets cardiovasculaires de polluants atmosphériques d’origine automobile : étude par inhalation chez le rat de l’effet du NO2 seul et en mélange dans des gaz d’échappements de moteurs Diesel (CARDIOX) Ahmed KAROUI1 ; Cécile CORBIERE1 ; Clément CROCHEMORE1 ; David PRETERRE1,2 ; Fabrice CAZIER3 ; Dorothée DEWAELE3 ; Jean-Marie VAUGEOIS1 ; Valérie LECUREUR4 ; Paul MULDER5 ; Christelle MONTEIL1 Normandie Université, UNIROUEN, ABTE, Rouen ; 2Certam, Saint-Etienne du Rouvray ; 3Centre commun de mesure, ULCO, Dunkerque ; 4IRSET, UMR Inserm 1085, Rennes ; 5Normandie Université, Inserm 1096, Rouen Contact : [email protected]

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La pollution de l’air liée au trafic automobile demeure un problème de santé publique et est reconnu comme un facteur de risque de maladies cardiovasculaires. Si les effets des particules d’origine urbaine sont connus depuis de nombreuses années sur la santé humaine, des études récentes tendent à montrer que l’exposition par inhalation au dioxyde d’azote (NO2) peut également induire des effets néfastes, en particulier sur la fonction cardiovasculaire. La part relative de l’effet du NO2 seul par rapport à l’effet d’une association avec d’autres polluants particulaires et gazeux, reste encore difficile à évaluer compte tenu du manque d’informations disponibles et du peu de connaissances des mécanismes mis en jeu. Par conséquent, l’objectif de ce projet est de mettre en évidence les effets, sur l’appareil cardiovasculaire, du NO2 seul ou en mélange avec d’autres polluants gazeux avec ou sans particules émis par un moteur Diesel. Les différentes conditions expérimentales sont : émissions d’un moteur Diesel catalysé sans filtre à particules (Fap)/émissions d’un moteur Diesel catalysé avec Fap/NO2 seul à des concentrations proches de celles mesurées dans les émissions diesel. Les effets des différents polluants testés sont mis en évidence par une évaluation de la fonction cardiaque, de la réponse cellulaire globale, de l’inflammation et du stress oxydant. Ces différentes réponses sont obtenues après des expositions répétées de 3 h/j, 5j/semaine, pendant 3 semaines et comparées à celles observées en aigu afin d’identifier des marqueurs précoces d’effet. Les évaluations de la fonction cardiaque immédiatement après une première exposition ont montré une légère dilatation ventriculaire qui persiste et s’aggrave après 3 semaines, avec une légère diminution de la fraction de raccourcissement statistiquement significative en aval du Fap par rapport aux témoins. Ces effets sont retrouvés après les expositions répétées au NO2, conditions pour lesquelles la dysfonction cardiaque est la plus marquée. En parallèle, les évaluations de la fonction mitochondriale cardiaque montrent une altération après 3 semaines d’exposition aux émissions diesel, statistiquement significative en aval du Fap par rapport aux témoins. Ces altérations sont retrouvées également après les expositions répétées au NO2.

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Cette perturbation de la fonction mitochondriale est retrouvée par l’analyse transcriptomique réalisée grâce à une étude par microarrays. De même, cette analyse a permis de mettre en évidence une régulation différentielle de miRNAs, bien que les niveaux de régulation restent quantitativement faibles. A noter toutefois que ces événements sont observés à distance de la dernière exposition. Les différentes approches méthodologiques mises en œuvre dans ce projet permettent d’apporter de nouvelles connaissances concernant les effets cardiovasculaires du NO2, seul et en mélange avec d’autres polluants spécifiques à la motorisation diesel. L’analyse complète des résultats permettra par ailleurs une meilleure compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires mis en jeu lors d’exposition au NO2 et aux émissions de moteur Diesel pouvant conduire au développement de pathologies cardiovasculaires. Projet PNREST 2013-237. 

P3- Pollution atmosphérique sur le territoire français : modélisation et effets sanitaires (PATer) Emmanuel RIVIERE1 ; Johanna LEPEULE2 ; Emie SEYVE2 ; Pierre-Yves ROBIC3 ; Julien BERNARD1 ; Jonathan VIRGA4 ; Fabrice DUGAY5 ; Alexandre OCKLER6 ; François DUCROZ7 ; Agnès HULIN8 ; Jérôme CORTINOVIS9 ; Anne LABORIE10 ; Laure MALHERBE11 ASPA, Schiltigheim ; 2Inserm/UGA U1209, Grenoble ; 3ORAMIP, Toulouse ; 4AIR PACA, Marseille ; 5AIRPARIF, Paris ; AIR Lorraine, Villers-lès-Nancy ; 7AIR Pays-de-la-Loire, Nantes ; 8ATMO Poitou-Charentes, Périgny ; 9AIR Normand, Rouen ; 10 ATMO France, Paris ; 11Ineris, Verneuil-en-Halatte. Contact : [email protected] 1

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Les auteurs remercient Mathilde Pascal et Malek Bentayeb de Santé publique France pour l’expertise qu’ils apportent à travers leur participation au comité de pilotage de PATer.

La prématurité et le petit poids de naissance sont associés à des difficultés d’apprentissage ainsi qu’à l’apparition de maladies cardio-vasculaires, métaboliques, et respiratoires chez l’enfant et l’adulte. De nombreuses études indiquent une association entre l’exposition maternelle à la pollution atmosphérique et une réduction de la durée de gestation et du poids de naissance. Cette question a souvent été étudiée à partir de larges bases de données issues des certificats de naissance. Néanmoins, ces études souffrent, d’une part, de l’absence d’information sur certains facteurs de confusion individuels tels que le tabagisme maternel, et d’autre part, d’une faible résolution spatio-temporelle des données d’exposition aux polluants atmosphériques. Quelques études, menées à l’échelle locale comme la cohorte EDEN, ont montré l’intérêt d’une caractérisation fine des variations intra-urbaines pour étudier les liens entre exposition à la pollution de l’air et croissance intra-utérine. La cohorte ELFE (Étude longitudinale française depuis l’enfance) offre la perspective d’étudier la croissance fœtale et la prématurité sur un effectif élevé tout en alliant la prise en compte de facteurs de confusion individuels, ainsi qu’une caractérisation fine de l’exposition aux polluants atmosphériques sur le territoire national. La convergence des progrès réalisés pour l’évaluation des polluants dans l’air, des méthodes et des résultats des études épidémiologiques, autorise pour la première fois, en France, la réalisation d’un maillage national à haute résolution spatiale, qui permet d’étudier de manière fine les relations entre les niveaux de pollution et les issues de grossesse. La caractérisation de l’exposition à la pollution de l’air s’appuie sur des modèles de simulation : le modèle CHIMERE permet de produire des cartes de qualité de l’air à l’échelle de la France métropolitaine, avec une résolution de 5 km x 5 km et une descente d’échelle permettant d’atteindre une résolution kilométrique.

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Ce modèle est également mis en œuvre à l’échelle de nombreuses régions métropolitaines. En complément, les grandes agglomérations bénéficient de modèles à l’échelle urbaine, sur des maillages très fins de l’ordre de quelques dizaines (en proximité routière) à quelques centaines de mètres, qui permettent d’évaluer la qualité de l’air à proximité des sources émettrices. Les données issues de ces modèles sont ensuite utilisées pour déterminer l’exposition des femmes durant leur grossesse et les conséquences de cette exposition sur le développement intra-utérin et la prématurité. La première phase du projet a permis de géo-coder les adresses des femmes de la cohorte ELFE et d’analyser statistiquement la part des individus présents dans chaque domaine de modélisation mis en œuvre par les AASQA et l’Ineris. La seconde phase du projet a vu la mise en œuvre des simulations de la qualité de l’air par les équipes des AASQA (modèles à l’échelle régionale et à l’échelle urbaine) et de l’Ineris (modèle à l’échelle nationale). Cette phase s’est déroulée sur l’année 2015 et le début de l’année 2016 et a abouti à l’alimentation d’une base de données intégrant, pour chaque individu de la cohorte ELFE et chaque polluant d’intérêt, des données de concentrations journalières issues des différents modèles disponibles pour cette adresse. Afin de pouvoir évaluer les différents modèles disponibles, un indicateur de confiance doit être calculé pour chaque concentration disponible dans la base. La méthode de calcul de ces indicateurs est en cours de finalisation par les partenaires du projet. La phase finale du projet vise à évaluer, parmi les 18 329 femmes participant à l’étude ELFE, les associations entre l’exposition aux polluants atmosphériques pendant la grossesse d’une part et la prématurité et le poids de naissance de l’enfant d’autre part. Le projet PATer en cours de réalisation a permis, pour la 1ère fois, l’intégration dans une base de données unique des résultats de modélisation de la qualité de l’air pour les années 2010 et 2011 par les équipes des AASQA et de l’Ineris. Cette base de données permet aux épidémiologistes de disposer de données d’exposition à la pollution de l’air en tout point du territoire métropolitain (modèle national) tout en prenant en compte la variabilité importante de ces niveaux d’exposition à proximité des principales sources de pollution (modèles urbains). Une première exploitation épidémiologique vise à évaluer les effets des polluants de l’air sur les issues de grossesse dans la cohorte ELFE. Projet PNREST 2013-216.

P4- Effets à court terme d’une exposition quotidienne aux particules de fumées de diesel pendant la gestation sur le développement du système olfactif chez le lapin Estefania BERNAL-MELENDEZ1,2 ; Marie-Christine LACROIX1 ; Jacques CALLEBERT3 ; Didier DURIEUX1 ; Marie-Annick PERSUY1 ; Josiane AJOUN4 ; Sarah VALENTINO4 ; Delphine ROUSSEAU-RALLIARD4 ; Anne TARRADE4 ; Pascale CHAVATTE-PALMER4 ; Henri SCHROEDER2 ; Christine BALY1 NBO, Inra UR1197, Université de Paris-Saclay, Jouy-en-Josas ; 2URAFPA, Inra UC340, Université de Lorraine, Vandœuvre-lèsNancy ; 3Service de biochimie et biologie moléculaire, Hôpital Lariboisière, Paris ; 4BDR, INRA UR1198, ENVA & Université de Paris Saclay, Jouy-en-Josas. Contacts : [email protected] ; [email protected]

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Alors que la pollution atmosphérique a été montrée comme affectant le cerveau adulte et exerçant des effets délétères sur le système olfactif, la neurotoxicité d’une exposition gestationnelle à cette forme de pollution reste à démontrer et a été peu étudiée jusqu’à présent.

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Cette étude vise à étudier les effets d’une exposition contrôlée aux particules de fumées de diesel à un niveau d’exposition comparable à celui observé en milieu urbain dans une ville comme Paris, sur le développement du système olfactif chez le lapin. Des lapines gestantes ont été exposées quotidiennement par voie nasale (nose-only) à une atmosphère filtrée et contaminée avec une quantité définie de particules de fumées de diesel (1 mg/m3) ou de l’air non contaminé du 3e au 28e jour de gestation, 2h/jour, 5j/semaine. A la fin de la période d’inhalation, 12 femelles (5 animaux contrôles et 7 exposés) ont été sacrifiés pour collecter au niveau des fœtus la muqueuse et le bulbe olfactif pour faire des investigations anatomiques et neurochimiques. Au 2e jour de vie postnatale, 62 lapereaux témoins et 55 exposés aux particules provenant de 18 portées différentes ont été testés pour leurs capacités à reconnaître une phéromone maternelle, le 2-NBT (2-méthyl-3-butyl-2-ol). L’analyse en microscopie électronique de la muqueuse et du bulbe olfactif montre la présence de particules de taille nanométrique (20-48 nm) dans ces tissus au niveau des neurones sensoriels et de la couche glomérulaire du bulbe s’accompagnant d’une hypertrophie cellulaire et axonale. Elle s’accompagne au niveau du bulbe d’une augmentation du niveau tissulaire de sérotonine et d’une baisse de celui de la dopamine et de ses métabolites chez les fœtus exposés par rapport aux témoins. Au plan fonctionnel, la réponse à la phéromone maternelle des lapereaux nés de mères exposées est également altérée. Les premiers résultats de ce travail montrent qu’une exposition in utero aux particules de fumées de diesel perturbe le développement neurosensoriel olfactif des lapereaux exposés avec des conséquences fonctionnelles quant à leurs capacités de perception olfactive dès le plus jeune âge. Du fait du continuum tant anatomique que fonctionnel entre le système olfactif et le reste du cerveau, ces altérations précoces au niveau olfactif pourraient être indicatrices de perturbations à plus long terme dans des régions plus centrales. Projet PNREST 2014-190.

P5- Qualité de l’Air Intérieur dans les établissements HOSPitaliers (QAIHOSP). Premières campagnes d’ampleur pour l’analyse physicochimique et microbiologique de l’air en milieu hospitalier Estelle BAURES1,2 ; Olivier BLANCHARD1 ; Emilie SURGET1,2 ; Fabien MERCIER1,2; Pierre LE CANN1,2 ; Alexandre RIVIER3 ; Jean-Pierre GANGNEUX4,5 ; Arnaud FLORENTIN3,6 1 EHESP Rennes, Sorbonne Paris Cité, Rennes ; 2Inserm, U 1085-IRSET, LERES, Paris ; 3CHRU Nancy, Nancy ; 4CHU Rennes, Rennes ; 5Université de Rennes 1, Laboratoire Parasitologie-Mycologie/Inserm, U 1085/Irset, Rennes ; 6Université de Lorraine, INGRES, EA 7298, Nancy. Contact : [email protected]

La maitrise de la qualité de l’air est un enjeu primordial dans certains environnements sensibles comme le milieu hospitalier. La surveillance et le contrôle de la qualité biologique de l’air des hôpitaux sont essentiels et intégrés dans la démarche de prévention des maladies nosocomiales. L’objectif de cette étude est de disposer de données qualitatives et quantitatives sur la contamination de l’environnement intérieur hospitalier par des substances chimiques et des agents microbiens de différents établissements hospitaliers afin d’évaluer l’exposition du personnel, des visiteurs et des patients et la variabilité spatio-temporelle de la contamination.

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L’étude se déroule dans deux établissements de santé français (le CHU de Rennes et le CHRU de Nancy). Les prélèvements ont été réalisés dans 7 pièces choisies en lien avec l’activité : hall d’accueil, salle de soins infirmiers, salle de réveil post-opératoire, chambre d’un patient, unité de désinfection des endoscopes, laboratoire de parasitologie et salle de découpe de plâtres. Deux campagnes de prélèvement ont eu lieu en été 2014 et en hiver 2015. Des prélèvements actifs ont été réalisés pour les paramètres chimiques : 7 aldéhydes, 34 composés organiques volatils (COV), 13 composés organiques semi-volatils (COSV). Les agents microbiologiques prélevés par collecteur cyclonique sont les moisissures (5), les bactéries (5) et 3 virus. Enfin les particules PM2,5 et P10 ont aussi été prélevées pour être analysées. En parallèle des prélèvements, des mesures in situ ont été réalisées pour les paramètres de confort (température, pression, humidité et CO2). Tous les prélèvements ont pu être réalisés dans les conditions prévues. Les résultats montrent que les principaux composés chimiques sont les mêmes dans les deux hôpitaux avec des concentrations moyennes (en µg/m3) du même ordre de grandeur : alcools (éthanol : 334 et isopropanol : 23), aldéhydes (formaldéhyde : 4.5), cétones (acétone : 17), éthers (éther : 9.5) et terpènes (limonène : 2.7). Pour les phtalates, les concentrations les plus fortes ont été mesurées pour le diisobutylphtalate (DiBP : 0.26). Une variabilité spatiale a été observée pour certains composés, principalement pour les concentrations en alcools, probablement due à l’utilisation intensive de solutions hydro alcooliques dans certains services. De même, nous n’observons pas de différences globales entre les deux établissements pour la contamination moyenne (en UFC/m3) fongique (226) ou bactérienne (352). La contamination bactérienne ne varie pas entre les locaux contrairement à la contamination fongique et particulaire. Cette dernière (en moyenne) est plus importante dans le hall (879), le laboratoire de parasitologie (333) et la salle de plâtres (310). Nous ne retrouvons pas de corrélation significative entre le nombre de personnes, le taux de CO2, l’humidité relative et le dénombrement bactérien ou fongique. Néanmoins, nous retrouvons une relation forte entre la température du local et la contamination bactérienne ou fongique d’une part, et entre la contamination fongique et les PM10 d’autre part. Lors de ces campagnes, une pollution plutôt faible de l’air intérieur a été analysée dans les deux hôpitaux. Ceci est principalement dû à une ventilation double-flux qui induit un renouvellement d’air important. Les valeurs faibles retrouvées sont du même ordre de grandeur que celles analysées dans l’étude de faisabilité Aicha. Les profils de contamination sont similaires entre Rennes et Nancy et superposables aux activités. L’activité semble donc plus déterminer le profil de pollution que la géographie et surtout le renouvellement d’air, qui montre son efficacité. Projet PNREST 2013-140.

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P6- FOS EPSEAL : une étude participative en santé environnement sur le front industriel de deux villes du golfe de Fos (France) Barbara ALLEN1 ; Yolaine FERRIER2 ; Alison COHEN3 ; Johanna LEES4 1 Virginia Tech University, Washington DC ; 2Centre Norbert Elias, Marseille ; 3University of California, Berkeley ; 4Centre Norbert Elias, Marseille. Contact : [email protected]

L’étude participative en santé environnement ancrée localement (EPSEAL) à Port-Saint-Louis-du-Rhône et Fos-sur-Mer, deux villes de front industriel dans lesquelles les habitants s’inquiètent depuis les années 2000 de l’impact cumulé de l’exposition aux polluants environnementaux sur leur santé, vise à dresser un tableau de la santé locale en lien avec l’environnement, de manière systématique, représentative et légitime. Pour ce faire, l’équipe a développé l’étude en étroite collaboration avec les habitants et d’autres acteurs locaux (comme les médecins généralistes et spécialistes, les associations locales…), depuis le stade de son élaboration et de celle du questionnaire d’enquête, jusqu’au stade de l’analyse, de l’interprétation et de la réflexion sur l’utilisation des résultats, en passant par celui de la collecte des données. Des ateliers collaboratifs et réunions locales rythment donc le développement de l’analyse des données recueillies pendant l’enquête, conduite sept mois durant (juin/décembre 2015) au porte-à-porte, dans les deux villes, selon une méthode éprouvée d’épidémiologie de terrain. Les résultats obtenus sur l’échantillon aléatoire, totalement représentatif de la population des deux villes et composé de plus de 800 réponses, venant documenter la santé de plus de 2 000 habitants dont 455 enfants (soit en tout plus de 8% de la population de ces villes), montrent conjointement : • une élévation de l’asthme cumulatif chez les adultes (15.8% de prévalence standardisée sur la population française dans notre étude, contre 10% en France), débutant le plus souvent à l’âge adulte ; • une élévation des cancers (une prévalence brute de 12% et standardisée en France de 10.5%, contre 6% en France), avec un fardeau particulièrement lourd porté par les femmes (14.5% des femmes de notre étude ont ou ont eu un cancer, contre 5.4% des femmes en France) ; • une élévation des diabètes tous types (prévalence brute de 12.9% et standardisée France de 11.6%, contre moins de 6% pour les diabètes diagnostiqués traités ou non en France), avec une élévation significative de la part relative de diabète de type 1 (11.5% de tous les diabètes documentés dans notre étude, en comparaison de 5.6% de tous les diabètes en France) ; • qu’au minimum, 63% de notre population rapporte au moins une maladie chronique (parmi : asthme, maladie respiratoire autre que l’asthme, allergie respiratoire autre qu’au pollen, affection dermatologique, cancer, maladie auto-immune, maladie endocrinienne et/ou diabète), contre 36.6% en France (indicateur qui englobe plus d’affections chroniques que le nôtre) ; • que 63% de notre population est affecté par au moins l’un de ces symptômes chroniques (par ordre décroissant de fréquence dans la population) : irritations des yeux (43.4%), symptômes nez/gorge (39%), maux de tête (37.2%), problèmes de peau (26.8%), saignements de nez (7.5%) ; • que plus de 40% de notre population rapporte au moins une affection respiratoire chronique (parmi : asthme, allergies respiratoires autres qu’au pollen ; maladies respiratoires autres que l’asthme), et près d’un enfant sur quatre (23%). De telles études participatives en santé publique ancrées localement, plus courantes aux Etats-Unis où elles sont nées dans les années 1980 et existent sous leur forme actuelle en santé environnementale depuis une quinzaine d’années, repose sur une alliance entre chercheurs et habitants, afin d’accroître la pertinence et la rigueur des résultats, ainsi que leur possible impact dans la prise de décision et l’action.

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C’est la première fois (à notre connaissance) que cette méthode de fabrique participative de connaissances locales en santé environnement est employée en Europe, et l’analyse participative poussée à un tel degré d’inclusion des habitants. De plus, le corpus de données de l’étude, collecté sur un échantillon aléatoire d’habitants, est à notre connaissance, l’un des plus larges dans le monde en utilisant la méthode participative en santé environnement ancrée localement. Le but ultime de cette étude est de permettre enfin la prise en compte locale, effective et objective de l’état de santé des habitants, en vue de son amélioration collective. L’équipe de recherche agira en ce sens, en fonction des objectifs fixés par les habitants tout au long de l’étude. Projet PNREST 2014-023.

P7- Comparaison des effets génotoxiques de 160 mycotoxines sur des modèles cellulaires humains Laure KHOURY ; Daniel ZALKO ; Marc AUDEBERT Toxalim, Université de Toulouse, Inra, ENVT, INP/Purpan, UPS, Toulouse. Contact : [email protected]

Les mycotoxines sont des composés issus du métabolisme secondaire de plusieurs espèces de moisissures. Plus de 300 mycotoxines ont été identifiées à ce jour. Depuis quelques années, plusieurs rapports tendent à montrer que les mycotoxines représentent des dangers émergents en Europe. Suite à l’Étude de l’alimentation totale française 2 (EAT2), l’Anses a émis en 2011 une recommandation en faveur d’une meilleure connaissance de la toxicité de ces composés. En effet, l’Agence considère qu’un risque pour le consommateur ne peut être écarté. Les effets chroniques (exposition répétée à de faibles doses) des mycotoxines sont les plus redoutés en raison des habitudes alimentaires et de la stabilité de ces composés. La nature des effets toxiques des mycotoxines est très variée. Certaines toxines exercent un pouvoir hépatotoxique, d’autres se révèlent néphrotoxiques ou neurotoxiques. Certaines mycotoxines sont reconnues ou suspectées d’être cancérogènes. Cependant, seul un nombre limité de ces substances a fait l’objet d’études approfondies de toxicité, et encore moins en prenant appui sur des modèles cellulaires humains. Le principal objectif du projet de recherche MYCO-TOX est de comparer les effets toxiques de 160 mycotoxines sur des modèles cellulaires humains. Il doit permettre de mieux appréhender la génotoxicité et la cytotoxicité de nombreuses mycotoxines, en prenant appui sur quatre lignées cellulaires humaines issues des tissus cibles des mycotoxines. La principale méthode mise en œuvre dans le projet MYCO-TOX est le test de génotoxicité γH2AX/pH3 afin de comparer la génotoxicité et la cytotoxicité de 160 mycotoxines sur quatre lignées cellulaires humaines issues des tissus cibles des mycotoxines (foie, colon, rein et cerveau). Les lignées cellulaires rénale (ACHN) et neuroblastique (SH-SY5Y) sont dépourvues d’activité à l’inverse des lignées hépatique (HepG2) et issue de côlon (LS-174T) qui présentent toutes les deux une importante capacité de biotransformation des composés par les enzymes de phases I et II du métabolisme. Dans une première phase des travaux, nous avons comparé la génotoxicité et la cytotoxicité de 160 mycotoxines, sur quatre lignées cellulaires humaines issues des tissus cibles des mycotoxines (foie, colon et rein) en utilisant le test γH2AX/pH3.

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L’étude des aflatoxines et des molécules de la même famille, nous a permis de démontrer que ces composés avaient le même potentiel génotoxique et que leur biotransformation était indispensable pour leur effet génotoxique. Parmi les 150 autres molécules testées, 79 ont démontré un potentiel génotoxique aneugène ou clastogène sur au moins une des lignées cellulaires utilisées. Dans un deuxième temps, nous allons nous efforcer de déterminer le mode d’action génotoxique précis des mycotoxines identifiées lors du criblage initial. Différentes expérimentations seront réalisées pour confirmer les potentiels aneugène ou clastogène de ces composés. Dans une dernière partie, nous étudierons le potentiel génotoxique de trois types de mélanges de mycotoxines. Seront analysés des mélanges de molécules issues de la même famille de mycotoxine, un mélange de molécules issues de différentes moisissures présentes sur les mêmes denrées et un mélange avec les six mycotoxines classiquement recherchées dans les plans de surveillance nationaux et européens. Les données issues de ces expériences devraient nous permettre de déterminer s’il existe des effets de potentialisation, d’antagonisme ou de synergie d’action génotoxique entre les molécules testées. Cette étude devrait apporter des éléments nouveaux permettant aux agences françaises et européennes d’évaluation du risque de lever certaines incertitudes concernant le risque associé aux mycotoxines. Notamment, la modélisation des effets toxiques pourrait à terme aider à mieux caractériser le danger lié à la présence de ces composés pour les consommateurs. Projet PNREST 2013-214.

P8-Caractérisation du potentiel toxinogène de souches de Stachybotrys issues de fourrage Sylviane BAILLY1 ; Brankica ALEKSIC1 ; Sandrine ROUSSEL2 ; Marjorie DRAGHIE3 ; Marlène LACROIX1 ; Enric ROBINE3 et Jean-Denis BAILLY1 1 UMR Toxalim, Ecole nationale vétérinaire, Toulouse ; 2Laboratoire de mycologie, CHU, Besançon ; 3Centre scientifique et technique du bâtiment, Marne la vallée. Contact : [email protected]

Ce projet a pour objectif général de caractériser le danger lié à l’inhalation de mycotoxines produites par Stachybotrys chartarum lors de son développement dans les fourrages. En effet cette espèce toxinogène contaminant fréquemment les substrats cellulosiques est capable de produire plusieurs mycotoxines appartenant à la famille des trichothécènes macrocycliques. Ces composés peuvent, lors d’ingestion, être responsables d’intoxications aiguës chez les animaux, notamment les équidés qui semblent être les plus sensibles à ces composés. La présence de ces composés toxiques dans les foins pose la question de leur éventuelle toxicité envers les personnes amenées à manipuler ces substrats. Pour évaluer ce risque, 20 souches de Stachybotrys, préalablement isolées de fourrages ont été caractérisées sur les plans métabolique (nature et proportion des toxines produites), biochimique (émission de COV spécifiques) et génétique (séquençage haut débit). L’identification des souches par approche morphologique couplée à une analyse moléculaire et l’analyse de la quantité et de la nature des toxines produites par HPLC-MS/MS a permis de montrer que la nature des souches présentes dans les fourrages était sensiblement différente de celle observée dans les environnements intérieurs.

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En effet, on note une fréquence plus importante de souches de Stachybotrys chlorohalonata dans les fourrages par rapport aux environnements intérieurs (50% vs 10% respectivement). Ces travaux ont aussi permis de montrer que les souches de Stachybotrys chartarum isolées des fourrages étaient, pour la plupart, fortement toxinogènes et que leur potentiel intrinsèque de production de métabolites toxiques semble nettement supérieur à celui observé pour les souches isolées d’habitats. Ce constat permet de comprendre la fréquence croissante des intoxications animales aiguës et renforce l’intérêt d’évaluer le risque associé à la manipulation des fourrages contaminés par de tels microorganismes. Par ailleurs, grâce à la technique de dosage développée pour cette étude, nous avons pu montrer, pour la première fois, que les souches de Stachybotrys chlorohalonata étaient aussi capables de produire certains trichothécènes macrocycliques et en particulier la roridine L2. Ce constat est lui aussi important en termes d’évaluation du risque. L’étude des COV émis par une souche fortement toxinogène et une souche très faiblement toxinogène de Stachybotrys chartarum a été réalisée en utilisant une méthodologie développée par le CSTB et ayant permis de mettre en place un index de contamination fongique des habitats. Cette étude a permis d’identifier des COV spécifiquement émis lors de la toxinogénèse de S. chartarum. Ces composés pourraient peut-être, à terme, être utilisés dans la détection d’une toxinogénèse active dans les substrats d’intérêt. La suite du projet va désormais viser à caractériser l’aérosolisation possible des toxines lors du brassage des fourrages et la cytotoxicité des composés produits sur des cellules pulmonaires afin de mieux évaluer le risque pouvant être lié à l’inhalation de particules contaminées lors de la manipulation de fourrages contaminés. Projet PNREST 2013-96. 

P9- Analyse de l’aspect temporel de la relation entre expositions prolongées et risque de cancer. Application à l’amiante-mésothéliome pleural, à l’amiante-cancer du poumon et au tabac-cancer du poumon Emilie LEVEQUE1,2 ; Aude LACOURT1,2 ; Danièle LUCE3 ; Isabelle STUCKER4 ; Karen LEFFONDRE1,2 Université de Bordeaux, ISPED, BPH Inserm U1219, Bordeaux ; 2Inserm, ISPED, BPH U1219, Bordeaux, France ; 3Inserm, IRSET, UMR 1085, Pointe-à-Pitre, France, Université Rennes 1 ; 4Université Paris Saclay, Université Paris-Sud, UVSQ, CESP, Inserm, Villejuif. Contact : [email protected]

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L’objectif général du projet était de comparer et d’évaluer les résultats de différents modèles statistiques permettant d’étudier précisément plusieurs aspects temporels de la relation entre des expositions prolongées et le risque de cancer, et plus particulièrement pour trois relations particulières : exposition professionnelle à l’amiante et mésothéliome pleural, consommation de tabac et cancer broncho-pulmonaire, et exposition aux champs électromagnétiques de radiofréquences liés à l’utilisation du téléphone portable et tumeurs du système nerveux central. Pour répondre à cet objectif principal, des objectifs spécifiques ont été précisés. Dans cette présentation, nous nous intéresserons à deux de ces objectifs spécifiques qui sont l’application et la comparaison de fonctions de représentation de l’exposition.

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Classiquement, l’histoire d’exposition est résumée à travers un indice cumulé de l’exposition qui est une somme des doses reçues tout au long de cette histoire. Or, cela repose sur l’hypothèse que l’augmentation de l’intensité de l’exposition a le même effet sur le risque de la maladie quel que soit le moment dans l’histoire d’exposition où cette augmentation se produit. Ceci semble peu réaliste pour les relations entre expositions prolongées et cancer. L’objectif de ce travail était donc d’étudier l’impact de l’augmentation de l’intensité d’exposition sur le risque de cancer en chaque temps de l’histoire de l’exposition au travers de la modélisation flexible d’un indice cumulé pondéré (WCE). A partir de l’étude cas-témoins ICARE et celle provenant du Programme national de surveillance du mésothéliome (PNSM), nous avons étudié trois associations : i) mésothéliome pleural et amiante ; ii) cancer du poumon et amiante et enfin iii) cancer du poumon et tabac. Toutes ces associations ont été modélisées grâce à des modèles de régression logistiques séparés. Le WCE a été inclus dans chaque modèle, de même que les facteurs de confusion et d’appariement. Le WCE consiste en une somme pondérée des doses d’exposition reçues chaque année de l’histoire d’exposition. Pour une année donnée, la dose reçue correspond à l’intensité d’exposition moyenne (nombre de cigarettes fumées par jour ou nombre de fibres d’amiante/ml). Afin de pondérer chacune de ces doses reçues au cours du temps, une fonction de poids dépendante du temps a été estimée par des splines cubiques qui n’imposent aucune hypothèse a priori sur la forme de cette fonction de poids. Ainsi, à partir de ces fonctions de poids estimées, il est possible de déterminer l’effet estimé de l’augmentation d’une unité de l’intensité d’exposition une année donnée, ajusté sur toutes les doses d’exposition reçues les autres années. Pour l’association entre l’amiante et le mésothéliome pleural, la fonction de poids estimée indique que les doses reçues plus de 40 ans avant la date index ont les poids les plus importants. Pour les relations tabac-cancer du poumon et amiante-cancer du poumon, nous observons que les doses reçues moins de 10 ans avant la date index ont des poids non nuls. Concernant l’amiante, les augmentations qui ont lieu avant 30 ans contribuent le plus au risque de cancer du poumon. Les résultats montrent l’importance de ne pas assigner le même poids à toutes les doses reçues dans le passé. Avec cette approche, nous pouvons comparer des sujets qui ont des histoires d’exposition différentes à dose cumulée finale égale. Les résultats suggèrent également que ce type d’approche pourrait apporter de nouvelles connaissances sur d’autres relations expositions prolongées et cancer. Projet PNREST 2013-177. 

P10- Exposition domestique aux pesticides et risques de cancers chez l’enfant Geneviève VAN MAELE-FABRY1 ; Laurence GAMET-PAYRASTRE2 Université catholique de Louvain, Bruxelles ; 2INRA Toxalim, Toulouse. Contact : [email protected]

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Les cancers constituent la deuxième cause de mortalité chez les enfants de plus d’un an. Les cancers pédiatriques les plus fréquents sont les leucémies (29%), suivies de près par les tumeurs du système nerveux central (23%). Peu de facteurs de risque ont été identifiés pour ces cancers. Les pesticides représentent un facteur environnemental souvent évoqué comme élément étiologique potentiel de ces cancers.

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D’une manière générale, les données épidémiologiques sur le sujet sont nombreuses mais les résultats sont souvent discordants. Si la relation entre l’exposition indirecte des enfants aux pesticides via l’exposition professionnelle des parents et le développement de cancers pédiatriques a fait l’objet de plusieurs travaux de revues systématiques (RS) et de méta-analyses (MA) ciblant sur des cancers spécifiques (leucémies, tumeurs du cerveau, de Wilms, neuroblastomes, sarcome d’Ewing), les données sont encore parcellaires pour les cancers résultant d’une exposition domestique ou résidentielle (excepté pour les leucémies), voie d’exposition majeure des enfants aux pesticides. Le principal objectif du projet METACHILD est de combler ce manque en réalisant une RS des études épidémiologiques disponibles sur la relation entre l’exposition domestique aux pesticides et les cancers les plus fréquents de l’enfant, complétée, si possible, par des MA qui combinent les données de l’ensemble des études sélectionnées pour finalement quantifier le risque. La MA concernant les cancers du cerveau chez l’enfant est finalisée et fait l’objet du présent poster. Les recherches bibliographiques en vue de l’identification et de la sélection des études pertinentes publiées en anglais ont été effectuées par la consultation, jusqu’au 1er juin 2016, de la base de données Medline en utilisant diverses combinaisons de mots clés et par l’examen des listes de références des publications pertinentes identifiées. Des estimateurs de risques relatifs ont été extraits de 17 études cas-témoins publiées entre 1979 et 2013. Le regroupement des données s’est fait par la méthode dite à effet fixe ainsi que par la méthode dite à effet aléatoire afin d’obtenir un estimateur de risque commun (meta-rate ratio). Des analyses en sous-groupes ont été réalisées après stratification selon les paramètres d’intérêt suivants : fenêtre d’exposition, personne exposée, lieu de l’exposition, expositions spécifiques, catégorie de pesticide, méthode d’application, type de nuisible traité, type de cancer du cerveau, âge des enfants au moment du diagnostic et localisation géographique. Une association statistiquement significative entre l’exposition domestique aux pesticides et les cancers du cerveau de l’enfant a été observée après combinaison de toutes les études (mRR : 1.26 ; 95% CI : 1.121.40) sans évidence d’inconsistance entre les études ni biais de publication. Des augmentations de risque ont été observées pour plusieurs sous-groupes et plus particulièrement pour des expositions résultant d’un usage en intérieur, impliquant des insecticides et pour les gliomes. Une significativité statistique a également été atteinte pour toutes les fenêtres d’exposition, quel que soit le parent exposé, pour un usage à l’intérieur et plus particulièrement durant la période prénatale, pour toutes les stratifications impliquant des insecticides (sauf en usage extérieur), pour le traitement d’animaux de compagnie, pour le traitement contre les puces/tiques, pour les études issues aussi bien des Etats-Unis/Canada que d’Europe de même que pour les études incluant des enfants de 10 ans et moins au moment du diagnostic et celles incluant des enfants jusqu’à l’âge de 15 ans. Nos résultats supportent l’existence d’une association entre l’exposition résidentielle aux pesticides et le risque de tumeurs du cerveau chez l’enfant. Même si la causalité ne peut pas être établie sur la base de ces données épidémiologiques, ces résultats confortent les recommandations de limiter l’usage domestique/ résidentiel des pesticides et doivent servir de support aux politiques de santé publique qui servent cet objectif. Projet PNREST 2014-026.

 

P11- PESTIPOP: une matrice emploi-exposition

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pour l’estimation des expositions professionnelles aux pesticides en population générale en France Camille CARLES1,2,3 ; Ghislaine BOUVIER1,3 ; Pierre LEBAILLY4,5,6 ; Isabelle BALDI1,2,3 Université Bordeaux, ISPED, équipe Epicène, Bordeaux ; 2CHU de Bordeaux, Service de médecine du travail, Bordeaux ; 3Inserm, ISPED, Centre Inserm U897, Bordeaux ; 4Inserm, UMR1086/cancers et préventions, Caen, France ; 5Université Caen BasseNormandie, Caen ; 6Centre François Baclesse, Caen. Contact : [email protected] 1

L’exposition professionnelle aux pesticides (produits phytopharmaceutiques, biocides, antiparasitaires externes vétérinaires) concerne une vaste population de travailleurs, non seulement en agriculture mais aussi dans de nombreux autres secteurs professionnels comme les espaces verts, le secteur du bois, l’hygiène, la désinsectisation... L’historique de l’exposition aux pesticides est difficile à évaluer par questionnaire comptetenu du très grand nombre de molécules ou par la mesure dans l’organisme en raison de la courte demi-vie de la plupart d’entre elles. La matrice emploi-exposition PESTIPOP, en cours de développement, a pour objectif d’estimer l’exposition professionnelle aux pesticides au sein de la population générale en France. La version actuelle de cette matrice comporte un premier axe relatif aux emplois (croisement de la profession codée par la classification PCS de l’Insee et du secteur d’activité codé par la classification NAF), et un second concernant les expositions aux pesticides globalement et en quatre catégories : insecticides, fongicides, herbicides, autres. Le paramètre d’exposition estimé est la probabilité d’exposition assortie d’un niveau de fiabilité faible, moyen ou fort. Ce paramètre a été défini en combinant plusieurs sources : i) une expertise a priori par un panel d’experts du monde agricole, ii) les informations recueillies auprès de participants d’une étude cas témoins sur les tumeurs cérébrales en population générale (calendriers professionnels et questionnaires spécifiques), iii) une expertise a posteriori réalisée par consensus entre trois experts sur la base des dossiers de l’étude cas-témoins. A ce jour, 2 559 emplois (combinaison de profession et secteur d’activité) ont été évalués et 209 ont été considérés comme exposés aux pesticides. Un transcodage en nomenclature internationale (CITP/CITI) sera réalisé pour permettre une comparaison avec des matrices existantes. La possibilité d’enrichir PESTIPOP à partir d’autres bases de données d’études françaises ou de données métrologiques est envisagée pour améliorer l’estimation de l’exposition professionnelle aux pesticides chez les travailleurs français. Projet PNR EST 2013-164.

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P12- Metabolomics studies of effects of permethrin, DDT and their interaction on rat hepatocytes cultivated in microfluidic biochips Rachid JELLALI1 ; Françoise GILARD2 ; Patrick PAULLIER1 ; Marie-José FLEURY1 ; Cécile LEGALLAIS1 ; Eric LECLERC1,3 Sorbonne universités, Université de technologie de Compiègne, CNRS, UMR 7338, biomécanique et bioingénierie, Centre de recherche Royallieu, Compiègne ; 2Institute of Plant Sciences Paris-Saclay (IPS2), UMR 9213/UMR1403, CNRS, INRA, Université Paris-Sud, Université d’Evry, Université Paris-Diderot ; 3CNRS-LIMMS-UMI 2820, Institute of Industrial Science, University of Tokyo. Contact: [email protected] 1

Since many years, the European REACH directive requires registration and toxicity assessment of all chemical substances (new and existing). In parallel, the European Commission insists to limit as much as possible animal testing and promote the application of the 3R recommendations (reduce, refine, replace). Consequently, the pharmacological and chemical industries have today the imperative to carry out reliable in vitro tests over longer periods to refine their diagnosis. However, the conventional in vitro cell culture methods (in Petri dishes, flasks or microwell plates) are based on 2D growth of the cells in a homogeneous static environment that is entirely different from the in vivo and physiological environments of biological systems. In this context, several approaches of new in vitro methods have emerged in recent years to reproduce and mimic as much as possible in vivo situations (1). In particular, microfluidic cell cultures have the potential to overcome the lack of traditional culture methods. Microfluidic devices offer many advantages including their ability to perform perfusion culture, automation and reduction of time and cost of experiments. Unlike the static cultures in Petri dishes, cell cultures in microfluidic devices are able to reproduce several physiological conditions such as three-dimensional architectures, circulatory flow and zonation and multi cellular co-cultures (2). Previous works in our laboratory have introduced the “metabolomics-on-a-chip” approach, in which we profiled the metabolome of microfluidic bioartificial organs to identify in vitro toxicity markers (3). Metabolomic studies represent a promising tool for studying xenobiotic toxicity, as they can identify all the changes in biochemical composition and metabolism occurring after exposure to a given substance. In the present study, we used this approach to identify the specific markers of cellular (rat hepatocytes) response to permethrin (PT), DDT and PT/DDT expositions. The rat hepatocytes were cultivated in IDCCM device (Integrated Dynamic Cell Cultures in Microsystems) developed in our laboratory (4). This device is the result of the integration of 12 microfluidic biochips into a larger fluidic platform (IDCCM box) allowing the parallelized culture of 12 independent biochips. The experiments were conducted for a total of 72 h of cell culture, which included 48 h of perfusion in the bioreactors after the first 24 h of hepatocytes adhesion under static conditions. The hepatocytes were exposed to DDT (15 and 150 µM), PT (15 and 150 µM) and mixtures of both for 24h. At the end of experiments, cell viability (trypan blue staining and calcein AM / propidium iodide), basal metabolism (glucose, urea and albumin) and reactive oxygen species (ROS, DCFDA staining) were measured. The control and the biochips treated with 15 µM of DDT and 15 µM of PT presented similar morphologies. Furthermore, the number of living cells was close to the post adhesion cell number. By contrast, the exposure to high concentrations (150 µM DDT or PT) or mixture (DDT15/PT15, DDT15/PT150 and DDT150/PT15) of pesticides led to a decrease of living cells (25 to 50 % compared with control). DCFDA analysis reveals an increase in ROS concentration (oxidative stress), especially in biochips exposed to high concentrations of pesticides. The ROS concentration was increased of 2 to 3-fold after exposition to DDT150, PT150, DDT150/PT150, DDT15/PT150 and DDT150/PT15. In parallel, the cell culture mediums were collected and analyzed by gas chromatography/time-of-flight mass spectrometry (GC/TOF-MS). Among 60 detected metabolites, 18, 29 and 12 metabolites were significantly modulated by DDT, PT and interaction of both, respectively.

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The Metabolite sets enrichment analyses showed a significant number of disturbed pathways, especially in biochips exposed to concentrations of 150 µM. 4 pathway were strongly altered (with a higher level of altered molecule): protein biosynthesis, ammonia recycling, urea cycle, and glutathione metabolism. In conclusion, this study has determined the metabolome signature of DDT and PT. The obtained results are correlated with morphology and cell viability, oxidative stress and basal metabolism analysis. The data of this work will be combined with transcriptomic analysis and data of studies with long term exposure, in order to identify the mechanism of action of pesticides and to build associated in silico models. Références (1) N.K. Inamdar, J.T. Borenstein, Microfluidic cell culture models for tissue engineering, Curr. Opin.Biotech. 22 (2011)681-689. (2)S.N. Bhatia, D.E. Ingber, Microfluidic organs-on-chips, Nat. Biotechnol, 32 (2014) 760-772. (3) L. Shintu, R. Baudoin, V. Navratil, J.M. Prot, C. Pontoizeau, M. Defernez, B.J. Blaise, C. Domange, A.R. Péry, P.Toulhoat, C. Legallais, C. Brochot, E. Leclerc, M.E. Dumas, Metabolomics-on-a-Chip and Predictive Systems Toxicology in Microfluidic Bioartificial Organs, Anal. Chem. 84 (2012) 1840-1848. (4) R. Baudoin, G. Alberto, P. Paullier, C. Legallais, E. Leclerc, Parallelized microfluidic biochips in multi well plate applied to liver tissue engineering, Sens. Actuator. B 173 (2012) 919-926.

Projet PNREST 2014-093.

P13- Association entre la co-exposition à des agents neurotoxiques et à des contraintes biomécaniques et le syndrome du canal carpien Julie BODIN1 ; Xavier PASCAL1 ; Ronan GARLANTEZEC2,3 ; Alexis DESCATHA4,5 ; Natacha FOUQUET1,6 ; Yves ROQUELAURE1,7 Université d’Angers, Laboratoire d’ergonomie et d’épidémiologie en santé au travail (LEEST), Angers ; 2IRSET Inserm U1085, Université Rennes I, Rennes ; 3CHU Rennes, Rennes ; 4Inserm, UMS 011, Unité Cohortes épidémiologiques en population, Villejuif ; 5Université Versailles St-Quentin, UMS 011, Villejuif ; 6Santé publique France, Saint-Maurice ; 7CHU Angers, Angers Contact : [email protected] 1

Le syndrome du canal carpien (SCC) traduit l’atteinte du nerf médian au poignet et perturbe la préhension et la dextérité. C’est l’une des principales causes de maladie professionnelle et une priorité de santé au travail en raison de son incidence élevée, de son impact sur la qualité de vie et l’absentéisme, ainsi que des coûts induits pour le système de Sécurité sociale et les entreprises. Dans un grand nombre de situations de travail, les travailleurs sont confrontés à des expositions multiples, qu’il s’agisse de l’exposition à plusieurs agents chimiques (multi-exposition chimique), à plusieurs contraintes biomécaniques (multi-exposition biomécanique) ou de la combinaison de contraintes chimiques et biomécaniques (co-exposition chimique et biomécanique). Comme cela a été montré au cours des neuropathies diabétiques, l’exposition répétée à des agents chimiques neurotoxiques peut altérer le système nerveux central et/ou périphérique et rendre les nerfs plus sensibles aux effets des compressions mécaniques. Ainsi la combinaison de contraintes chimiques neurotoxiques et biomécaniques pourrait être associée à la présence d’un SCC.

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L’objectif du projet NeuroBiomecaTMS est de décrire la co-exposition à des agents chimiques neurotoxiques et à des contraintes biomécaniques du poignet et d’étudier l’association entre cette co-exposition et la présence de SCC. Les analyses présentées ont été réalisées sur 10 880 hommes ouvriers ayant au moins un an d’ancienneté dans leur emploi actuel interrogés dans Sumer 2010 et sur 702 hommes du secteur agricole affiliés à la Mutualité sociale agricole (MSA) ayant au moins un an d’ancienneté dans leur emploi actuel interrogés dans la phase pilote de Coset-MSA. Pour chaque base de données, quatre groupes d’exposition ont été créés : absence d’exposition à des agents neurotoxiques et à des contraintes biomécaniques du poignet, exposition à au moins un agent chimique neurotoxique uniquement, exposition à au moins une contrainte biomécanique du poignet uniquement et co-exposition à au moins un agent chimique neurotoxique et à au moins une contrainte biomécanique du poignet. A partir des données de la phase pilote de Coset-MSA, l’association entre ces groupes d’exposition et la présence de SCC au cours des 12 derniers mois a été étudiée à l’aide de modèles de régression logistique ajustés sur les principaux facteurs individuels de SCC et de neuropathies périphériques. Les analyses ont été réalisées en prenant en compte les poids de sondage des bases de données. Sumer 2010 : 6,6 % des hommes ouvriers étaient co-exposés à au moins un agent chimique neurotoxique et à au moins une contrainte biomécanique du poignet au cours de la dernière semaine travaillée, soit près de 300 000 hommes ouvriers à l’échelle de la population française. Les agents chimiques neurotoxiques les plus communs étaient le white-spirit (44,3 %), l’acétone (32,3 %) et les autres hydrocarbures pétroliers (20,1 %), alors que la manutention manuelle de charges (53,2 %) et l’utilisation d’outils vibrants (39,8 %) étaient les contraintes biomécaniques les plus courantes. Phase pilote de Coset-MSA : 15,6 % des hommes du secteur agricole étaient co-exposés à des pesticides/ biocides pendant au moins 10 ans et à au moins une contrainte biomécanique du poignet au cours d’une journée typique de travail au cours des 12 derniers mois. La prévalence du SCC, qui était de 4,8 % chez l’ensemble des hommes du secteur agricole, atteignait 11,5 % en cas de co-exposition. Il existait une association significative entre la co-exposition à des pesticides/biocides et à au moins une contrainte biomécanique du poignet et la présence de SCC : ORajusté =2,9 [2,6-3,4] vs absence d’exposition. Les premiers résultats montrent que la co-exposition aux agents chimiques neurotoxiques et aux contraintes biomécaniques est relativement fréquente chez les hommes ouvriers et chez les hommes du secteur agricole. Les perspectives du projet sont d’étudier les données de la cohorte Constances et d’affiner les analyses en fonction de l’intensité de la co-exposition et des différentes classes d’agents neurotoxiques. Projet PNREST 2014-077. 

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P14- TOXsIgN – un espace de dépôt public dédié aux signatures toxicologiques Thomas A. DARDE1,2 ; Pierre GAUDRIAULT1 ; Remi BERANGER1 ; Cécile CHEVRIER1 ; Olivier SALLOU2 ; Emmanuelle BECKER1 ; Olivier COLLIN2 ; Bernard JEGOU1,3 ; Antoine D. ROLLAND1 ; Frédéric CHALMEL1 Inserm U1085-IRSET, Université de Rennes 1 ; 2Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (IRISA/INRIA), plateforme GenOuest, Université de Rennes 1 ; 3École de hautes études en santé publique (EHESP), Rennes Contact : [email protected] 1

Les préoccupations croissantes concernant les effets délétères de nombreux composés chimiques sur notre santé ont conduit les scientifiques à intensifier considérablement leurs recherches sur l’étude de la toxicité de ces substances. Néanmoins, de nombreuses inquiétudes ont récemment été soulevées sur le manque de reproductibilité des données en recherche biomédicale (1), et plus particulièrement dans le domaine de la toxicologie (2-4). Le National Institutes of Health (NIH) et d’autres organismes de financement partagent également cette préoccupation quant à la reproductibilité des données en sciences de l’environnement (5). Une des solutions envisagées consiste en la mise à disposition et une plus grande transparence sur les données générées. Alors que les dépôts de données généralistes permettent aux scientifiques de soumettre leurs données brutes (comme Gene Expression Omnibus et ArrayExpress (6-7)), d’autres bases de données spécialisées, telles que la Comparative Toxicogenomics Database (8) (http://ctdbase.org) et la Data Infrastructure for Chemical Safety (9) (http://www.dixa-fp7.eu) ont ouvert la voie à l’amélioration du stockage, de l’échange et de l’analyse de données en toxicologie (10). A notre connaissance, aucune de ces ressources ne permet aux scientifiques de déposer eux-mêmes leurs signatures toxicologiques (effets physiologiques, moléculaires ou génomiques sur les individus ou leurs descendants) après exposition à des facteurs environnementaux (simples ou en mélange) : chimiques (pesticides, plastifiants…), physiques (radiations, température…) ou biologiques (agents pathogènes, parasites). Dans le cadre du projet ChemPSy financé par l’Anses, nous avons développé un espace de dépôt dédié aux signatures toxicologiques, TOXsIgN. L’objectif est d’offrir aux chercheurs des sciences environnementales une plateforme web facilitant la soumission, le stockage, la récupération et la comparaison de signatures toxicologiques. L’un des atouts majeurs de TOXsIgN repose sur sa compatibilité avec une grande diversité de types d’études et de résultats : études multi-espèces ; études sur les mélanges (mixture) ; études observationnelles et/ ou interventionnelles ; modèles in vivo, ex vivo et in vitro ; études transgénérationnelles ; compatible avec des données observationnelles et des signatures physiologiques, moléculaires et/ou toxicogénomiques. TOXsIgN repose sur l’utilisation de nombreux vocabulaires contrôlés (ontologies) alimentant un puissant moteur de recherche. La conjonction de ces deux caractéristiques permettra d’élaborer des requêtes complexes sur l’ensemble des informations définissant les signatures déposées par les utilisateurs. Il sera possible, par exemple, d’identifier l’ensemble des plastifiants ayant un effet anti-androgénique in vitro chez l’homme et in vivo chez les rongeurs. Actuellement, TOXsIgN héberge environ 400 projets (correspondant aux 18 publications issues du projet ChemPSy) associés à plus de 7 000 signatures toxicogénomiques. Des signatures physiologiques et moléculaires, ainsi que des études observationnelles, sont également en cours de soumission. Dans un avenir proche, en plus de servir d’espace de dépôt public, TOXsIgN a pour vocation d’héberger également ChemPSy et d’autres outils de toxicologie prédictive développés par la communauté. TOXsIgN est accessible à tous les utilisateurs académiques, sans inscription obligatoire, via l’adresse internet http://toxsign.genouest.org.

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Projet PNREST 2013-081.

P15- Etude de la génotoxicité du benzo(a)pyrène dans le modèle primaire de lymphocytes T humains en culture primaire : mise en évidence d’une réponse protectrice face aux dommages induits Marie LIAMIN1 ; Elisa BOUTET2 ; Emilien JAMIN2 ; Lydie SPARFEL1 1 UMR Inserm U1085, Institut de recherche sur la santé, l’environnement et le travail, Université de Rennes 1 ; 2Toxalim, Université de Toulouse, Inra, ENVT, INP-Purpan, UPS, Toulouse. Contact : [email protected]

Principalement générés pendant la combustion incomplète des matières organiques, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) constituent des contaminants majeurs de notre environnement. Une exposition à certains HAPs comme le benzo(a)pyrène (B[a]P), chef de file de cette famille, a été associée au développement de certains effets toxiques, tels que des effets cancérogènes, immunosuppresseurs et/ou inflammatoires et cardiovasculaires. Ces effets ont été reliés à l’activation du récepteur Ah (Aryl hydrocarbon) (RAh) et à l’induction de la transcription de gènes tels que les cytochromes P-450 (CYPs) de la famille 1, nécessaires au métabolisme des HAPs. De manière intéressante, le B[a]P est non seulement un agoniste pour le RAh, mais aussi un substrat pour les CYPs de la famille 1 capables de le bioactiver en métabolites oxydés électrophiles pouvant se lier de façon covalente à des sites nucléophiles de l’ADN pour former des adduits.

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Dans la mesure où les adduits à l’ADN dérivés du B[a]P sont apparus comme une étape critique dans l’initiation de la cancérogénèse liée à l’exposition au B[a]P, de nombreux travaux s’intéressent à la capacité de ce contaminant à endommager l’ADN. C’est en effet le seul HAP classé cancérogène avéré pour l’homme par le CIRC (catégorie 1) en ce qui concerne les cancers du poumon, de la peau et de la vessie ; chez l’animal, des tumeurs des tissus hématopoïétiques et lymphoïdes ont été rapportées. Par ailleurs, certaines études épidémiologiques suggèrent un rôle du B[a]P dans la survenue de lymphomes chez l’homme. Les lymphocytes humains du sang périphérique, en particulier les lymphocytes T, apparaissent comme une cible privilégiée de la toxicité des HAPs ; ils ont été montrés comme possédant les CYP1A1 et 1B1 nécessaires au métabolisme des HAPs comme le B[a]P, se révélant ainsi un modèle adéquat pour étudier le potentiel de ce dernier à se lier à l’ADN et sa capacité à former des adduits en lien avec la susceptibilité d’apparition des cancers chez l’homme. L’activité des CYP dans les cultures lymphocytaires n’apparaît toutefois qu’après activation et ces dernières années, la co-stimulation lymphocytaire par des anticorps anti-CD3 et anti-CD28 s’est révélée beaucoup plus physiologique que celle réalisée auparavant par les mitogènes comme la phytohémagglutinine. Nous avons ainsi rapporté une augmentation de l’expression et de la fonctionnalité du RAh dans le modèle de lymphocytes T humains activés par les anticorps anti-CD3 et anti-CD28, suggérant leur capacité accrue à métaboliser les ligands exogènes du RAh comme le B[a]P et à produire plus de dommages à l’ADN. Dans ce projet, nous avons testé cette hypothèse et nous montrons que l’exposition des lymphocytes T humains activés à une concentration de 2 µM de B[a]P pendant 48h est associée à une augmentation de l’expression et de l’activité des CYPs 1A1 et 1B1, responsables de la formation d’adduits à l’ADN dérivés du B[a]P diol époxyde en position N2 de la guanine, eux-mêmes responsables de cassures de l’ADN. Nous montrons également une prise en charge de ces dommages à l’ADN par la voie de signalisation ATM (Ataxia Telangiectasia Mutated), répondant aux cassures double brins, et déclenchant une cascade de phosphorylation de nombreuses protéines associée à une diminution de la prolifération lymphocytaire. Cette réponse des lymphocytes T humains en culture primaire apparaît protectrice puisqu’elle ne conduit pas à la survenue d’effets cytotoxiques. Projet PNREST 2014-052. 

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P16- Identification de nouveaux métabolites tétrahydroxylés d’hydrocarbures aromatiques polycycliques libérés lors de l’hydrolyse des adduits à l’ADN et développement d’une méthode analytique appliquée à leur mesure dans l’ADN et le cheveu par GC-MS/MS Nathalie GROVA1 ; Jean Philippe ANTIGNAC2 ; Emilie HARDY1 ; Fabrice MONTEAU2 ; Bruno LE BIZEC2 et Brice MR APPENZELLER1 Human Biomonitoring Research Unit (HBRU)/Department of Public Health – Luxembourg Institute of Health, Luxembourg ; Laboratoire d’étude des résidus et contaminants dans les aliments (LABERCA)/ONIRIS, Nantes. Contact : [email protected] 1

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Un nombre croissant d’études met en avant le rôle des expositions à des contaminants environnementaux dans l’augmentation du nombre de pathologies chroniques communes telles que des affections respiratoires, des maladies cardiovasculaires ou encore certains types de cancers. Parmi les nombreux composés mis en cause, une attention particulière est portée aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs), polluants ubiquitaires générés par la combustion incomplète de matière organique. Un des principaux objectifs de l’étude de faisabilité TETROLS était d’identifier de nouveaux tétrols de HAPs capables de former des adduits à l’ADN, et de développer une méthode analytique permettant leur quantification dans les cheveux. Ces nouveaux biomarqueurs d’exposition mesurés dans les cheveux ont été recherchés à l’aide d’un modèle animal, par comparaison des concentrations en métabolites tétrahydroxylés (tétra-OH-HAPs) retrouvés dans les poils de rats exposés à différents niveaux d’un mélange de HAPs avec les niveaux d’adduits à l’ADN retrouvés chez ces mêmes animaux. L’identification de nouveaux métabolites tétrahydroxylés libérés lors de l’hydrolyse des adduits à l’ADN a été réalisée dans un premier temps à partir de deux approches complémentaires, de type non-ciblée (APGCHRMS) et ciblée (GC-MS/MS). Une méthode analytique appliquée à l’analyse de ces nouveaux tétra-OHHAPs dans l’ADN et le cheveu par GC-MS/MS a dans un deuxième temps été développée. Son application aux échantillons biologiques (ADN et poils) provenant des rats contrôles et exposés a montré que la méthode était suffisamment sensible pour permettre la détection de niveaux d’exposition environnementaux. Cette étude a ainsi permis d’identifier de nouveaux métabolites tétrahydroxylés dans l’ADN et les poils d’animaux traités. A ce jour, cette méthode a permis une analyse quantitative de 10 métabolites tétrahydroxylés représentatifs de 4 HAPs parents (phénanthrène, chrysène, benz[a]anthracène et B[a]P), ainsi qu’une analyse semi-quantitative de 13 métabolites représentatifs de 3 autres HAPs (anthracène, fluoranthène et benzo[k] fluoranthène). Aucun métabolite tétrahydroxylé n’a clairement été identifié pour les 5 derniers HAPs susceptibles d’en former (naphthalène, fluorène, benzo[b]fluoranthène, benzo[g,hi]pérylène et le dibenzo[a,h]anthracène). Les relations linéaires mises en évidence entre les doses d’exposition et les niveaux de concentration en tétraOH-HAPs dans les poils confortent la pertinence de l’analyse de tétra-OH-HAPs dans les cheveux comme biomarqueurs d’exposition humaine aux HAPs. L’analyse statistique préliminaire menée entre les concentrations en benzo[a]pyrene-r-7,t-8,t-9,c-10-tetrahydrotetrol(±) dans les poils et les niveaux d’adduits à l’ADN suggère aussi leur potentiel à prédire des altérations génétiques en lien avec la formation d’adduits de HAPs à l’ADN au niveau des cellules mononuclées du sang. En élargissant la gamme des métabolites monohydroxylés de HAPs utilisés comme biomarqueurs d’exposition à l’analyse des formes tétrahydroxylés de B[a]P ainsi qu’aux métabolites tétrahydroxylés d’autres HAPs (en particulier ceux présentant plus de 5 cycles aromatiques), ces analyses pourront rendre possibles

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des évaluations multi-expositions plus représentatives des situations réelles d’exposition à des mélanges. Par ailleurs, l’accès à des fenêtres de détection plus étendues, grâce à l’utilisation de la matrice cheveu et par conséquent plus représentatives de l’exposition chronique, fournira quant à lui, une information plus fiable, facilitant les comparaisons inter-individus. Projet PNREST 2013-232. 

P17- MIXEXPO-HAP - Évaluation de l’exposition aux cocktails d’Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) cancérigènes : biomarqueurs d’exposition multiple, d’effet précoce et de susceptibilité individuelle Anne MAITRE1,2 ; Damien BARBEAU1 ,2 ; Simon LUTIER1 ; Etienne BOURGART1 ; Marie MARQUES1 ; Renaud PERSOONS2 1 Université Grenoble-Alpes, EPSP-TIMC (UMR CNRS 5525), La Tronche ; 2CHU Grenoble Alpes, Laboratoire de toxicologie professionnelle et environnementale, Grenoble. Contact : [email protected]

Plus de 1 400 000 salariés sont professionnellement exposés en France aux HAP qui sont des mélanges complexes de congénères émis dans l’atmosphère sous forme gazeuse et/ou particulaire. Une fois absorbés par voie respiratoire et/ou cutanée, ils subissent une métabolisation permettant à certains d’acquérir leur pouvoir cancérogène. L’objectif de ce travail est d’étudier l’intérêt du screening urinaire des métabolites des HAP gazeux (composés majoritaires des mélanges) et particulaires (composés potentiellement cancérogènes), afin de sélectionner les meilleurs biomarqueurs pour évaluer les risques sanitaires et élaborer des valeurs limites biologiques professionnelles. Nous nous sommes intéressés aux métabolites issus des voies d’activation du benzo(a)pyrène (BaP), seul HAP classé cancérogène certain pour l’homme : 7,8,9,10- tetrahydroxy-BaP (tétraol), 4,5-diol du BaP, 1,6-, 6,12- et 7,8-diones du BaP. Les très faibles concentrations attendues ont nécessité l’utilisation d’une extraction pré-analytique en phase solide à l’aide d’un système automatisé et l’acquisition d’une chromatographie en phase gazeuse avec détection par spectrométrie de masse en tandem. Les diones du BaP s’étant avérés instables dans un milieu protique, leur dosage n’a pas été développé. Pour le 4,5-diol et le tétraol du BaP, des plans d’expérience ont été utilisés afin d’optimiser le développement analytique. Au final, les rendements de l’étape pré-analytique et de la dérivatisation étaient excellents, respectivement de 91% et 99% ainsi que les limites de quantification (LQ) respectivement de 0,5 ng/L et 0,02 ng/L d’urine. Le dosage du tétraol urinaire a été validé selon les standards de la norme NF EN ISO 15 189. Après introduction d’un standard interne marqué au carbone 14, la répétabilité était toujours inférieure à 4%, et la fidélité intermédiaire à 7%. Les métabolites des HAP gazeux (naphtalène, fluorène, phénanthrène), du pyrène (1- OHP) et du BaP (3-hydroxyBaP, 4,5-diol et tétraol du BaP) ont été analysés sur des urines collectées en début de semaine début de poste (DSDP), fin de semaine fin de poste (FSFP) et du lendemain matin (FSFP16) chez 6 salariés de l’électrométallurgie.

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Alors que le 4,5-diol du BaP n’a pas pu être quantifié, le tétraol du BaP a toujours été supérieur à la LQ, avec des niveaux 3 fois supérieurs à ceux du 3OHBaP. Les concentrations urinaires de tétraol du BaP en FSFP (médiane = 0,46 nmol/mol) étaient comparables à celles de FSFP16 (médiane = 0,45 nmol/mol) et supérieures à celles de DSDP (médiane = 0,08 nmol/mol), à l’instar du 3-hydroxyBaP. Parmi l’ensemble des métabolites monohydroxylés des HAP gazeux, le 2-OHNaphtol, le 2-OHFluorène et le 1-OHPhenanthrène étaient les composés majoritaires. Les niveaux les plus élevés étaient mesurés en FSFP, comme pour le 1-OHP. En parallèle, une synthèse bibliographique a permis d’identifier les métabolites monohydroxylés et les diols des HAP particulaires (benzo(a)anthracène, chrysène, benzo(k)fluoranthène, benzo(b)fluoranthène, benzo(j)fluoranthène, benzo(e)pyrène) les plus intéressants au regard de leur pertinence toxicologique et de leur proportion excrétée dans les urines. Leur dosage est en cours de développement. A terme, ce travail permettra de déterminer les biomarqueurs d’exposition aux HAP gazeux et particulaires les plus pertinents mais aussi d’évaluer l’existence de différences phénotypiques dans l’excrétion des différents métabolites du BaP issus de ses voies d’activation ou de détoxification. Projet PNREST 2014-176. 

P18- Bioactivation des contaminants de l’environnement au cours de la fibrose hépatique -Lien force mécanique et génotoxicité Sophie ROSE1 ; Frédéric EZAN1 ; Medjda BELLAMRI1 ; Ludovic LEHEGARAT2 ; Georges BAFFET1 ; Robert TURESKY3 ; Victorien DELANNEE4 ; Nathalie THERET1,4 ; Anne SIEGEL4 ; Sophie LANGOUËT1 UMR Inserm 1085 IRSET, Rennes ; 2Anses, Unité de toxicologie des contaminants, Fougères ; 3University of Minnesota, Minneapolis ; 4UMR CNRS 6074 IRISA, Rennes. Contact : [email protected]

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On soupçonne que les maladies du foie qui se traduisent par le développement d’une fibrose, sont associées à un dysfonctionnement sévère des fonctions hépatiques, susceptible d’entraîner une sensibilité accrue chez l’homme vis-à-vis des contaminants environnementaux. Comment évaluer cette susceptibilité individuelle au cours de maladies chroniques, qui se prolongent dans le temps ? L’objectif du projet est de caractériser et modéliser la capacité du foie humain à bioactiver (métabolites et adduits à l’ADN) les contaminants environnementaux dans ces situations particulièrement sensibles. Nous avons développé un modèle de culture en trois dimensions permettant de mimer une augmentation des forces de tension sur des cellules hépatiques, telles qu’elles sont accrues lors du développement de la fibrose hépatique. Nos résultats montrent que les hépatocytes humains primaires cultivés dans des gels de collagène sont nettement plus différenciés que dans les cultures en 2D. De plus, leur capacité à métaboliser les contaminants de l’environnement est augmentée avec en particulier des activités fonctionnelles de plusieurs cytochromes P450 (CYP) et d’enzymes de phase 2 telles que les UDP-Glucuronosyltransferases, N-Acetyl Transferases plus élevées dans les gels les plus rigides.

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Nous analysons dans ce modèle in vitro la capacité des contaminants de l’environnement, en particulier les amines hétérocycliques aromatiques (AHA), à altérer l’ADN et ceci en relation avec les forces de tension appliquées sur les gels. Les données ainsi obtenues permettront d’identifier de nouveaux marqueurs d’exposition (métabolites et adduits à l’ADN) dérivés des AHAs qui seront quantifiés chez les patients atteints d’une fibrose. En effet, les amines hétérocycliques aromatiques (AHA) sont des contaminants environnementaux majoritairement présents dans la viande et le poisson cuits, la fumée de cigarette et les gaz d’échappement diesel. Ils sont classés cancérogènes possibles et probables pour l’homme et pourraient être impliqués dans l’augmentation de l’incidence de certains cancers, notamment les cancers primaires du foie dans les pays industrialisés. Il s’avère nécessaire de préciser le risque que ces contaminants représentent pour l’homme. Nos résultats montrent que les cassures de l’ADN après traitement par les principales AHA et estimée par immunumarquage de l’histone γH2AX et le test des comètes sont supérieures dans des gels subissant la plus forte pression. L’analyse des altérations de l’ADN dérivées des AHA est actuellement en cours par la mesure précise grâce à la chromatographie liquide multidimension (LC-MS3) de l’identification et la quantification des adduits à l’ADN qui en dérivent et ceci en fonction des forces de tension exercées sur les hépatocytes humains. La modélisation par des approches de modélisation mathématique dynamique de la bioactivation des amines hétérocycliques aromatiques a été caractérisée pour une amine majeure : MeIQx. Nos résultats montrent que la voie de détoxication prédomine dans tous les cas en absence de fibrose. Notre approche permet de prédire, au-delà des données obtenues expérimentalement, la bioactivation et la détoxication de MeIQx pour toutes les concentrations initiales et à tous les temps. A ce jour, nos travaux ont permis 1) de définir un modèle mathématique qui s’ajuste sur nos données biologiques, 2) de montrer que la distribution des enzymes dans le métabolisme de MeIQx est un processus dynamique dépendant de la concentration toxique du contaminant, 3) d’établir un modèle prédictif qui permet d’évaluer la formation des métabolites ainsi que la rapport bioactivation/ détoxication à différentes concentrations de MeIQx et de temps de traitement. L’analyse des adduits à l’ADN dans des foies humains fibrotiques à différents stades de fibrose est en cours d’étude et nous permettra de conforter nos résultats in vivo chez l’homme. De plus, nous travaillons à un modèle prédictif de devenir des contaminants de l’environnement (incluant les altérations de l’ADN) à grande échelle avec pour objectif d’implémenter des données liées au développement de la fibrose hépatique in vivo, en particulier en termes d’activation métabolique. Projet PNREST 2013-166. 

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P19- Polluants organiques persistants (POPs) et risque de diabète de type 2, de dyslipidémie et d’obésité : de la toxicologie à l’épidémiologie Fanny RANCIERE1,2 ; Beverley BALKAU3,4 ; Ronan ROUSSEL5,6,7 ; Rémy SLAMA8 ; Jérémie BOTTON1,9 Inserm, U1153, Centre de recherche épidémiologie et statistique Sorbonne Paris Cité, Université Paris Descartes, Villejuif ; Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de pharmacie de Paris, EA4064, Paris ; 3Inserm, Centre de recherche en épidémiologie et santé des populations, U1018 Equipe5, Université Paris-Sud, UVSQ, Université Paris-Saclay, Villejuif ; 4Baker IDI Heart and Diabetes Institute, Diabetes and Population Health, Melbourne ; 5Inserm, UMRS 1138, Centre de recherche des Cordeliers, Paris ; 6AP-HP, Hôpital Bichat, DHU FIRE, diabétologie, endocrinologie et nutrition, Paris ; 7Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, UFR de Médecine, Paris ; 8Centre de recherche Inserm/CNRS/Université Grenoble-Alpes, Institut pour l’avancée des biosciences, U1209, épidémiologie environnementale appliquée à la reproduction et la santé respiratoire, Grenoble; 9 Université Paris-Saclay, Université Paris-Sud, Châtenay-Malabry Contact : [email protected] ou [email protected] 1

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Il persiste de nombreuses questions sur le lien entre environnement et risque métabolique. Les polluants organiques persistants (POPs), molécules perturbatrices endocriniennes reconnues, sont fortement suspectés d’être en partie la cause de certaines de ces maladies, dont le diabète de type 2 (DT2) qui est une maladie de plus en plus fréquente. L’objectif du projet DiaPOPs, « Polluants organiques persistants et risque de diabète de type 2, de dyslipidémie et d’obésité : de la toxicologie à l’épidémiologie », est d’étudier les relations entre l’exposition à des POPs (pesticides organochlorés, polychlorobiphényles [PCBs], polybromodiphényléthers [PBDEs]) et le risque de DT2, par une approche à la fois épidémiologique et mécanistique. Le présent résumé porte sur l’état d’avancement du volet épidémiologique de ce projet. Basé sur un schéma cas-cohorte, ce projet inclut 755 participants non diabétiques à l’inclusion en 1994-1996 dans l’étude de cohorte prospective française D.E.S.I.R. (Données épidémiologiques sur le Syndrome d’insulino-résistance), parmi lesquels figurent 201 cas incidents de DT2 survenus au cours des 9 années de suivi. Vingt-deux POPs (9 organochlorés, 10 PCBs et 3 PBDEs) ont été dosés par le National Institute for Health and Welfare (THL), Finlande, dans des échantillons de sérum prélevés à l’inclusion. Les concentrations de POPs sériques ont été étudiées et mises en lien avec les caractéristiques des sujets. L’association entre l’exposition aux POPs et l’incidence du DT2 a été analysée par des modèles de régression logistique et de Cox (adaptés aux schémas d’étude cas-cohorte), ajustés sur les facteurs de confusion potentiels (âge, sexe, concentration en lipides sériques, antécédents familiaux de diabète, indice de masse corporelle…). Seize des 22 POPs (dont tous les PCBs) ont été quantifiés chez plus de 99 % des participants. La comparaison des concentrations sériques de certains POPs (dont les PCB-138, PCB-153 et PCB-180) avec les données françaises de l’Enquête nationale nutrition santé (ENNS) de 2006-2007 indiquait des concentrations environ deux fois plus importantes dans l’étude D.E.S.I.R. que dans l’étude ENNS. Après prise en compte de la concentration en lipides totaux uniquement, l’imprégnation au DDT (et à son métabolite le DDE), au lindane (et à son métabolite le β-HCH) était associée à une augmentation de l’incidence du DT2. Une association inverse était observée pour plusieurs PCBs. Ces premières analyses étiologiques sont à poursuivre. En particulier, des analyses tenant compte d’un plus grand nombre de facteurs de confusion potentiels (comme les facteurs alimentaires) sont en cours pour améliorer la compréhension de ces associations, notamment celle inattendue avec les PCBs. Les molécules à explorer pour les aspects mécanistiques ont été sélectionnées (DDE, β-HCH, PCB-180 et un mélange de ces composés), le plan d’expérimentation a été établi et des tests préliminaires ont été réalisés. Ces analyses toxicologiques devraient nous permettre de confirmer l’effet des molécules sur le risque métabolique et de comprendre les différentes associations retrouvées. PNR EST-2014-156

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P20- Identification, par une méthode de culture cellulaire, de produits potentiellement «Alzheimerigènes» parmi les produits d’utilisation et d’exposition courantes Laurent MEIJER1 ; Morgane CAM1 ; Nassima OUMATA1 et Hervé GALONS2 1

ManRos Therapeutics, 29680 Roscoff ; 2Université Paris-Descartes, Paris. Contact : [email protected]

Notre hypothèse de travail est l’existence, dans notre environnement, de produits synthétiques ou naturels qui pourraient contribuer au déclenchement, à l’accélération et/ou au développement de la maladie d’Alzheimer (MA). En effet, nous avons identifié des molécules capables d’induire la production massive d’amyloïde β-42, un peptide neurotoxique dont l’apparition excessive est considérée comme une des causes majeures de la MA (Hochard et al., 2013). Pour identifier de tels «produits Alzheimerigènes» dans le «human chemical exposome» (un terme qui recouvre l’ensemble des composés chimiques auxquels nous sommes exposés au cours de notre vie), nous avons mis au point un système de criblage cellulaire, basé sur un test de détection ELISA et nous avons testé une large diversité de composés (environ 3 500). Nous avons ainsi pu identifier plusieurs familles de pesticides dont certains membres induisent la production d’amyloïde β-42 et d’autres amyloïdes neurotoxiques. Le premier produit testé s’est également révélé être actif après injection chronique chez la souris. Ces résultats ont été confortés par des méthodes diverses et indépendantes et une tentative d’analyse du mécanisme moléculaire d’action des composés. Parmi les pesticides identifiés, nous nous sommes focalisés sur les Triazines (Portelius et al., 2016) et les Pyrazoles. Les retombées attendues à long terme sont (1) une nouvelle théorie universelle sur l’origine de la MA, en particulier la «Late Onset Alzheimer’s Disease» (LOAD) qui représente plus de 99% des cas de MA, la «Early Onset Alzheimer’s Disease» (EOAD) regroupant les cas de MA d’origine purement génétique (mutations sur APP, PSEN1, PSEN2) ; (2) des propositions pour la prévention de cette pathologie basée sur l’identification des «produits Alzheimerigènes» et sur la régulation de leur utilisation et de l’exposition humaine ; (3) le développement d’outils pharmacologiques d’étude pour la recherche fondamentale sur la MA et (4) le développement d’un modèle animal chimio-induit de la MA qui contrasterait avec les modèles souris actuels qui sont tous des organismes génétiquement modifiés. Références Hochard, A., Oumata, N., Durieu, E., Bettayeb, K., Gloulou, O., Fant, X., Buron, N., Porceddu, M., Borgne, A., Galons, H., Flajolet, M. and Meijer, L., 2013. Aftins increase amyloid-β42, lower amyloid-β38 and do not alter amyloid-β40 in vitro production: towards a chemical model of Alzheimer’s disease? J. Alzheimer’s Disease 35, 107-120. Portelius, E., Durieu, E., Bodin, M., Cam, M., Pannee, J., Leuxe, C., Mabondzo, A., Oumata, N., Galons, H., Lee, J., Chang, Y.T., Stüber, K., Koch, P., Fontaine, G., Potier, M.C., Manousopoulou, A., Garbis, S., Covaci, A., Van Dam, D., De Deyn, P., Karg, F., Flajolet, M., Omori, C., Hata, S, Suzuki, T., Blennow, K., Zetterberg, H. and Meijer, L., 2016. Specific triazine herbicides induce amyloid β42 production. J. Alzheimer’s Disease 54 (4), in press.

Projet PNREST 2013-001. 

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P21- ChemPSy : identification, classification et priorisation de nouveaux perturbateurs endocriniens par intégration massive de données de toxicogénomique Thomas A. DARDE1,2 ; Estelle LECLUZE1 ; Pierre GAUDRIAULT1 ; Séverine MAZAUD-GUITTOT1 ; Emmanuelle BECKER1 ; Olivier Collin2 ; Bernard JEGOU1 ; Antoine ROLLAND1 et Frederic CHALMEL1 1 IRSET/Inserm U1085, Rennes ; 2Genouest Bioinformatics Platform, IRISA, Campus de Beaulieu, Rennes, France Contact : [email protected]

ChemPSy (Chemical Prioritization System) a pour objectif d’évaluer la pertinence d’approches novatrices d’analyse et de traitement de données massives de toxicogénomique. Cet outil permettra de (i) discriminer des classes de substances chimiques par l’intégration de leurs signatures transcriptionnelles (ensemble des gènes dont l’expression est altérée positivement ou négativement à la suite d’une exposition à ce composé) ; (ii) de prédire leurs effets toxicologiques par l’intégration des associations connues pour certains de ces composés avec des pathologies humaines et phénotypes délétères. Pour cela, un jeu de données composé de 18 études toxicogénomiques dont deux projets majeurs dans le domaine : DrugMatrix (1) et TG-GATEs (Toxicogenomics project-Genomics Assisted Toxicity Evaluation system) (2) a été assemblé. Chaque étude utilise la même technologie de transcriptomique (Affymetrix GeneChip Rat230 2.0). Le jeu de données contient des informations sur la réponse transcriptionnelle de 7 tissus de rat (foie, rein, cœur, muscle lisse et dans une moindre mesure cerveau, testicule et ovaire) après exposition à 452 composés chimiques, pour un total de 7 076 conditions expérimentales (CEs). Afin de regrouper les CEs présentant une signature toxicogénomique similaire/proche, différentes techniques de classification non supervisées et de topologie de réseaux ont été utilisées. Au final, plus de 40 solutions de classification ont été générées. La classification des conditions expérimentales a permis d’associer des groupes de composés possédant des signatures proches, à des effets hépato-/néphro-/repro-toxiques. Parmi l’ensemble des classes associées à des pathologies testiculaires (Testicular diseases), l’une d’entre elles, constituée de 12 médicaments et d’un plastifiant, a été sélectionnée pour des validations expérimentales ultérieures. Cette classe de substances a été significativement associée à « Testicular disease » (5 substances annotées avec ce terme). Nous validons actuellement 5 autres molécules de ce groupe non-associées initialement avec des phénotypes testiculaires afin de tester leurs potentiels effets repro-toxicologiques. Notre objectif est de rendre disponible à la communauté les signatures toxicogénomiques, la classification et les outils de prédiction/priorisation développés dans ChemPSy via l’espace de dépôt TOXsIgN. A moyen terme, d’autres stratégies d’analyse (SVM, random forest, …) seront également testées afin d’affiner les groupes identifiés dans cette étude de faisabilité. Références (1) Ganter,B., Snyder,R.D., Halbert,D.N. and Lee,M.D. (2006) Toxicogenomics in drug discovery and development: mechanistic analysis of compound/class-dependent effects using the DrugMatrix database. Pharmacogenomics, 7, 1025–44. (2) Igarashi,Y., Nakatsu,N., Yamashita,T., Ono,A., Ohno,Y., Urushidani,T. and Yamada,H. (2015) Open TG-GATEs: a large-scale toxicogenomics database. Nucleic Acids Res., 43, D921–7.

Projet PNREST 2013-081. 

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P22- Effets multigénérationnels des perturbateurs endocriniens (PE) à doses faibles (environnementales) en mélanges et intégrité épigénétique des spermatozoïdes Jacques AUGER1 ; Florence EUSTACHE1 ; Daniel VAIMAN1 ; Joan BARAU2 ; Déborah BOURC’HIS2 Inserm U1016, équipe génomique, épigénétique et physiopathologie de la reproduction, Institut Cochin et Université Paris Descartes, Paris ; 2Institut Curie, unité de génétique et biologie du développement, Paris. Contact : [email protected]

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Le programme SPEPI fait suite à des travaux de notre équipe ayant montré des effets délétères dans plusieurs organes et tissus de la génération non exposée issue de rats mâles exposés de la conception à l’âge adulte à plusieurs PE, seuls ou associés à des doses pertinentes par rapport aux expositions humaines. L’hypothèse de travail du présent programme est que les spermatozoïdes des mâles exposés sont le «vecteur» des anomalies observées en seconde génération, l’état des connaissances actuelles suggérant que les effets observés pourraient résulter d’une dérégulation épigénétique des gamètes. Le programme SPEPI a pour but d’étudier principalement : - l’impact des expositions sur les niveaux d’expression des gènes testiculaires dans la progéniture mâle non exposée ; - le capital en petits ARN et les profils de méthylation génomique des spermatozoïdes des rats exposés (F1) et de leur descendance (F2). Méthodes et principaux résultats (à mi-parcours). Les PE étudiés sont le bisphénol A (B, 5 µg/kg/j, dose