Étienne Bourgart de l'équipe EPSP soutiendra sa thèse le mardi 19 février à 14h30 :

« Métabolisme cutané et indicateurs biologiques d'exposition aux mélanges d'hydrocarbures aromatiques polycycliques »

Lieu : Salle Mazaré, Bâtiment Boucherle, Domaine de la Merci, La Tronche

Jury et direction de thèse :

• Pr Anne MAITRE, Responsable de l’équipe EPSP et de l’UM Toxicologie Professionnelle du CHU Grenoble Alpes, Directrice de thèse
   
• Pr Marie-Thérèse LECCIA, Directrice du Service de Dermatologie du CHU Grenoble Alpes, Présidente et Examinatrice
• Dr Nancy HOPF, Chercheuse à l’IST de Lausanne, Rapporteure
• Pr Henri SCHROEDER, Chercheur à l’Université de Lorraine, Rapporteur
• Dr Christophe ROUSSELLE, Directeur d’unité à l’ANSES, Examinateur
• Dr Thierry DOUKI, Chef adjoint de l’équipe INAC du CEA de Grenoble, Examinateur

Résumé de la thèse :

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des cancérigènes ubiquitaires, produits en mélanges complexes dont la composition varie en fonction de la source d’émission. Classées substances prioritaires de par leur abondance et leur génotoxicité, l’exposition aux HAP des populations se fait notamment par voie cutanée au cours des activités professionnelles. La surveillance biologique de l’exposition (SBE) tient compte de l’absorption cutanée en plus de l’inhalation et identifie les situations d’exposition à risque. Pour estimer l’exposition au Benzo[a]pyrène (B[a]P), cancérogène certain pour l’homme, le dosage du 3-hydroxybenzo[a]pyrène (3-OHB[a]P) et du (±)trans-anti-B[a]P-tétraol (B[a]P-tétraol) a été récemment proposé. L’objectif de cette thèse était d’étudier l’absorption et le métabolisme cutanés du B[a]P mais aussi des mélanges d’HAP en vue de d’améliorer la compréhension de leur génotoxicité et de développer des biomarqueurs pertinents pour estimer les risques sanitaires.

La première partie de ce travail a consisté au développement d’un modèle cutané ex vivo simple mais réaliste à partir d’explants de peau humaine. Après la mise au point des méthodes d’extraction et d’analyse adéquates, la toxico-cinétique et le métabolisme cutané de faibles doses de B[a]P ont été étudiés. La pénétration cutanée et le métabolisme du B[a]P sont inversement proportionnels à la dose appliquée. Cependant, les voies de métabolisation sont impactées différemment. Alors que la production du 3-OHB[a]P issu des voies de détoxication est dose-dépendante, la formation du B[a]P-tétraol, produit de l’hydrolyse du métabolite cancérogène ultime du B[a]P, est rapidement saturée. Le B[a]P-tétraol est donc le biomarqueur le plus pertinent pour estimer le risque cancérogène au B[a]P. De plus, la proportion de B[a]P non-métabolisé traversant la peau est extrêmement limitée indiquant que la toxicité de ce composé s’exprime essentiellement localement.

La deuxième partie de ce travail a consisté en une synthèse bibliographique centrée sur la biotransformation de 7 autres HAP cancérogènes permettant d’identifier 16 métabolites d’intérêt commercialisés. In fine, le dosage de 10 de ces métabolites, impliqués dans les voies de bioactivation ou de détoxication de 5 HAP, a pu être développé en GC-MS/MS. Le dosage urinaire de ces nouveaux biomarqueurs devrait permettre d’améliorer la SBE des populations aux HAP cancérogènes.

Dans la dernière partie de ce travail, l’impact de la composition de mélanges synthétiques ou industriels (extraits de brai de houille et de coke de pétrole) à différentes doses sur l’absorption et le métabolisme cutanés des HAP furent évalués en présence ou non de rayonnements ultraviolets (UV). La pénétration des HAP diminue quand la complexité du mélange et la dose augmentent. Alors que les UV amplifient la pénétration des HAP lors de l’application des mélanges industriels, ils n’ont pas d’effet sur le B[a]P appliqué seul ou sur les mélanges synthétiques. Leur bioactivation décroit sous l’influence des mélanges et des UV, provoquant une accumulation de HAP non-métabolisés dans la peau ce qui pourrait retarder la survenue des effets génotoxiques. A l’instar du B[a]P, la toxicité des autres HAP cancérogènes semble être essentiellement locale et dépendre du scénario d’exposition cutanée.

Ce travail souligne l’importance de l’étude des mélanges du fait d’interactions plus complexes que de simples effets additifs.

Mots-clés :

Métabolisme cutané, Indicateurs biologiques d'exposition, Hydrocarbures aromatiques polycycliques, Mélanges