Résumé de la thèse
L’émergence des nanopesticides (NPe), qui incorporent des nanomatériaux (NM) aux formulations des pesticides, soulève des questions quant aux effets sanitaires de ces produits susceptibles d’être inhalés après leur pulvérisation. Aucune étude n'a encore exploré les effets de l’inhalation de substances mêlant pesticides et NM, alors que certains de ces composés sont capables d’exercer des effets neurotoxiques, notamment en cas d’exposition au cours de stades critiques comme celui du neurodéveloppement. Comme les substances utilisées dans la formulation d’un NPe pourraient potentiellement provoquer des effets cocktails pour l’instant méconnus, il est ainsi nécessaire de proposer des modèles d’étude permettant l’évaluation du risque sanitaire associé à ces nouvelles technologies. Ce travail interdisciplinaire a premièrement consisté à mettre au point un dispositif d’exposition aux aérosols. S’inscrivant dans une démarche d’harmonisation des protocoles toxicologiques, cet outil répond aux exigences liées aux études par inhalation, afin de permettre une procédure d’exposition fiable, reproductible et caractérisée métrologiquement. Dans une seconde partie, ce manuscrit présente une étude réalisée chez la souris grâce au dispositif développé préalablement, mettant en jeu les aérosols de deux substances, le paraquat (PQ), un NM (le TiO2), et leur mélange modélisant un NPe. L’objectif de cette phase a été l’évaluation des effets neurotoxiques de l’exposition répétée aux aérosols d’intérêt, notamment afin d’étudier la survenue d’effets cocktails sur le cerveau. Une chambre d’exposition « corps-entier » a été mise en place et caractérisée métrologiquement. Facilement adaptable, elle peut être utilisée au sein d’études diverses impliquant plusieurs espèces de rongeurs ou scénarios d’exposition. Les différents paramètres des aérosols générés se sont avérés stables, en termes de concentrations massiques et en nombre, de distribution granulométrique et d'homogénéité de l'atmosphère, et le fonctionnement de l'installation a été évalué sur le terrain, validant ainsi son usage comme outil approprié d’évaluation toxicologique. Malgré l’usage de doses d’exposition faibles et théoriquement sans effet toxique, l’analyse par RNA-seq du transcriptome du striatum des souriceaux exposés in utero a permis d’identifier des modifications géniques pouvant refléter des altérations neurodéveloppementales, ce qui suggère que PQ et TiO2 peuvent avoir des effets néfastes sur le neurodéveloppement. Par ailleurs, l’exposition de l’animal adulte pendant plusieurs semaines a montré que le TiO2 pourrait provoquer une neurotoxicité ciblant les neurones dopaminergiques. Bien qu’aucun effet synergique n’ait été observé, les données suggèrent des phénomènes d’interaction entre ces deux composés, modulant leurs effets toxicologiques. Les résultats soulignent que la phase prénatale est primordiale dans l’évaluation du risque sanitaire associé à l’exposition aux polluants atmosphériques comme les NPe, ce qui confirme la nécessité d’avoir recours à des méthodes in vivo représentatives de scénarios d’exposition réalistes.
Mots clés
chambre d’exposition aux aérosols, toxicologie par inhalation, nanopesticide, nanomatériau, pesticide, neurodéveloppement, TiO2, paraquat, oxyde de titane, polluant atmosphérique
Texte intégral
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