Objectif général de l’axe
Fournir des outils innovants pour les futures études à large échelle en population humaine, afin d'évaluer les risques potentiels associés à ces expositions complexes, et de produire de nouvelles connaissances sur l'exposition environnementale.
1-Amélioration des marqueurs biologiques humains d'exposition aux substances chimiques transférables aux études de population
L'utilisation de marqueurs biologiques d'exposition mesurés dans des matrices humaines (dose interne) est une démarche pragmatique qui prend en compte, même si elle ne les différencie pas, toutes les voies d'exposition. Nous avons développé une expertise reconnue dans les mesures urinaires et sanguines pour de nombreux produits chimiques inorganiques et organiques (métaux, pesticides, polluants organiques persistants...).
Objectifs : Développer des méthodes nouvelles et complémentaires pour couvrir les mélanges de produits chimiques en utilisant des matrices pertinentes et non invasives, adaptées à une collecte à grande échelle et prenant en compte les fenêtres d'exposition.
Plusieurs approches :
- Après les échantillons de méconium (voir axe 1 de l’équipe), des échantillons de cheveux et d'ongles sont testés pour mesurer les pesticides, les retardateurs de flamme et les métaux utilisés actuellement.
- Des marqueurs de normalisation pour les matrices biologiques et distribution dans les matrices seront étudiés.
- Des approches ciblées et non ciblées pour les mesures urinaires de plusieurs pesticides sont utilisées simultanément et combinées sur des échantillons d'urine prénatale de femmes de la cohorte PELAGIE.
Porteurs Principaux : Barbara Le Bot, Arthur David
Contributeurs : Cecile Chevrier, Philippe Glorennec, Florence Rouget, Nathalie Bonvallot
Financements : Santé Publique France, ANR, Ecophyto, Anses
Publications scientifiques :
- High Lead Level in the Alps in XIXth Century, Learning from the Analysis of 138 Historical Hair Stands. Thomas O & al. Chemosphere, 2022
- Simultaneous determination of organophosphorus and brominated flame retardants and polychlorinated biphenyls in hair by pressurized liquid extraction and gas chromatography/tandem mass spectrometry. Yon T & al. ChemRxiv, 2022
- Identification of pesticides exposure biomarkers for residents living close to vineyards in France. Dereumeaux C & al. Environment International, 2022
- Simultaneous Determination of Selected Pesticides and/or Their Metabolites in Urine by off-Line Solid Phase Extraction and Ultra High Performance Liquid Chromatography/Hybrid Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry. Mercier F & al. Microchemimical Journal, 2022
- Suspect Screening and Targeted Analyses: Two Complementary Approaches to Characterize Human Exposure to Pesticides. Bonvallot N & al. Science of The Total Environment, 2021
Collaborations : Metatoul-AXIOM platform, Toxalim, Santé publique France
2-Étude de l'exposition de l'environnement intérieur aux produits chimiques et aux agents biologiques
Si l'on sait que de nombreux produits chimiques et agents biologiques sont présents dans nos biens de consommation et les environnements auxquels nous sommes exposés, en particulier l’environnement intérieur, l'exposition humaine, leurs principales sources et voies d'exposition ne sont pas bien caractérisés pour la plupart d'entre eux. Le microbiote humain est influencé par le microbiote environnemental, les deux étant également la cible de substances chimiques modulant leurs risques potentiels.
Objectif : Étudier les multiples expositions humaines et les voies d'exposition à l’intérieur des bâtiments, afin de mieux adapter les approches d'évaluation des risques associées et d'étudier leur interaction avec l'environnement intérieur et le microbiote humain.
Plusieurs approches :
- La contribution des utilisations de cosmétiques et de produits de nettoyage dans l'exposition des femmes enceintes aux éthers de glycol est étudiée en utilisant la collecte répétée d'échantillons d'urine pendant la grossesse combinée à une étude basée sur un questionnaire et une intervention.
- Développement d'une méthode d'estimation de la biodisponibilité des polluants intérieurs par le contenu bioaccessible (phtalates, pesticides,.) après ingestion de poussière, pertinente pour le comportement main-bouche des enfants, sera poursuivie.
- En se basant sur les connaissances actuelles sur les SVOCs présents dans l'environnement intérieur, nous explorerons l'intérêt du profilage omique dans l'évaluation du risque de mélange pour leur utilité dans la décision, en utilisant des analyses comparatives des toxicités relatives selon différentes échelles biologiques sélectionnées.
- Bénéficiant de notre étude précédente suggérant des différences dans le microbiote de l'environnement intérieur (procaryote et eucaryote) dans les habitations de personnes asthmatiques et non asthmatiques qui varient dans le même sens que celles du microbiote respiratoire, nous allons étudier la relation triptyque microbiote environnemental, le microbiote respiratoire et la co-exposition intérieure à des substances chimiques irritantes pour les voies respiratoires (par exemple, le formaldéhyde) chez les cas d'asthme et les témoins.
Porteurs Principaux : Barbara Le Bot, Pierre Le Cann
Contributeurs : Cecile Chevrier, Philippe Glorennec, Nathalie Bonvallot, Arthur David
Publications scientifiques :
- Évaluation multicentrique et randomisée de l’impact des conseillers en environnement intérieur sur le contrôle de l’asthme : l’étude ECENVIR. Gangneux JP & al. Revue Française d'Allergologie, 2022
- Metagenomic Characterization of Indoor Dust Bacterial and Fungal Microbiota in Homes of Asthma and Non-asthma Patients Using Next Generation Sequencing. Gangneux JP & al. Frontiers in Microbiology, 2020
- Characteristics of Tris(chloropropyl)phosphate (TCPP) emission from upholstered furniture in offices and consequence on indoor air quality. Plaisance H & al. Building and Environment, 2022
- Toward setting public health guidelines for chemicals in indoor settled dust? Glorennec P & al. INDOORAIR, 2020
- Organophosphorus Flame Retardants: A Global Review of Indoor Contamination and Human Exposure in Europe and Epidemiological Evidence Chupeau Z & al. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2020
Financements : PNR EST, Anses, PHRC
Collaborations : CHU Rennes ; ANR 2021 ; IPREM, IMT Mines Ales ;
3-Décryptage de l'exposome chimique prénatal à l'aide d'approches non ciblée / profilage de suspects reposant sur la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS)
Les méthodes non ciblées et profilage de suspects reposant sur la HRMS sont très prometteuses pour caractériser, sans a priori, l'exposition humaine à des mélanges complexes de substances chimiques. Toutefois, avant que ces méthodes puissent être utilisées à large échelle au sein d’études de biosurveillance ou épidémiologique, de nombreuses questions et limites technologiques et méthodologiques (e.g., la sensibilité, l'annotation des signaux générés, matrice biologique pertinente) doivent être posées et surmontées. De ce point de vue, le placenta est une matrice avec un fort potentiel pour caractériser l'exposition du fœtus aux contaminants chimiques puisque ceux-ci doivent transiter par le placenta (transfert actif et passif) afin d’atteindre le placenta ; ces contaminants peuvent également y être stockés et altérer ses fonctions normales.
Objectifs : Développer des méthodes HRMS non ciblées/suspectes screening pour déchiffrer l'exposome prénatal en utilisant des matrices biologiques maternelles/fœtales et de caractériser l’exposition fœtale et d’étudier la perturbation de certaines voies de signalisation.
Approches :
- Les méthodes analytiques et les outils bioinformatiques seront optimisés. La variabilité intra et inter du métabolome/exposome métabolome/exposome du placenta ainsi que la répartition des substances chimiques entre la mère, le placenta et le fœtus seront étudiées.
- Applications à grande échelle sur des échantillons de placenta/ sang maternel ou issus du suivi des enfants ou adolescents (n=125, PELAGIE).
Porteur Principal : Arthur David,
Contributeurs : Nathalie Bonvallot, Christine Monfort, Cécile Chevrier
Publications scientifiques :
- Towards a comprehensive characterisation of the human internal chemical exposome: Challenges and perspectives. David A & al. Environment International, 2021
- Comprehensive Evaluation of Blood Plasma and Serum Sample Preparations for HRMS-Based Chemical Exposomics: Overlaps and Specificities. Chaker J & al. Analytical Chemistry , 2022
- From Metabolomics to HRMS-Based Exposomics: Adapting Peak Picking and Developing Scoring for MS1 Suspect Screening. Chaker J & al. Analytical Chemistry , 2021