Génotoxicité des hydrocarbures aromatiques polycycliques adsorbés à la surface d'un aérosol urbano-industriel (PM_(2,5))

摘要

Les Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) représentent une famille de composés chimiques dont un certain nombre de membres sont reconnus quant à leur cancérogénicité. Or, au sein des mélanges très complexes et très hétérogènes de composés chimiques inorganiques et organiques que constituent les aérosols atmosphériques d'origine anthropo-génique, leur présence est très souvent détectée. Toutefois, le pouvoir génotoxique de tels aérosols n'a été que rarement étudié. Un aérosol anthropogénique (PM_(2,5)) a été prélevé à Dunkerque, sous l'influence du complexe industrialo-portuaire, et la détermination de ses caractéristiques physiques et chimiques nous a notamment permis de détecter des doses relativement faibles de différents HAP, adsorbés à la surface de sa fraction particulaire. L'objectif de ce travail a consisté à déterminer l'activation métabolique (i.e. expression génique et activité enzymatique du cytochrome P450 1A1; CYP1A1) et le potentiel génotoxique (i.e. formation d'adduits à I'ADN) de ces HAP adsorbés dans un modèle de cellules épithéliales pulmonaires humaines en culture. La lignée de cellules A549 a été choisie de par ses caractéristiques physiologiques et ses capacités à métaboliser les HAP. En tant que composés génotoxiques indirects, les HAP requièrent une activation métabolique pour exercer leur toxicité au travers de leurs interactions avec des cibles moléculaires et cellulaires. L'exposition des cellules A549 pendant 24, 48 et 72 h à des concentrations croissantes de l'aérosol collecté (Concentrations létales à 10 % et 50 % ; CL_(10)= 23,72 μg/mL soit 6,33 μg/cm2 et CL50 = 118,60 μg/mL soit 31,63 μg/cm2) a provoqué une induction génique du cytochrome P450 1A1 et une augmentation de l'activité éthoxyrésorufine O-dééthylase (EROD) de cette même protéine. Les métabolites issus de l'activation métabolique des HAP, de par leurs natures électrophiles, sont susceptibles d'interagir avec les macromolécules cellulaires nucléophiles, telles que l'ADN et, par conséquent, de former des adduits, produits d'addition pouvant engendrer des mutations géniques et par conséquent entraîner la cellule sur la voie de la cancérogenèse. L'utilisation de la technique du post-marquage au 32p nous a permis d'observer la formation d'adduits à l'ADN dans les cellules A549 exposées pendant 72 h à l'aérosol collecté à sa CL50. Toutefois, la trop faible intensité de ces adduits n'a pu permettre la quantification des teneurs relatives en adduits de HAP à l'ADN. Les résultats de ce travail ont montré que lesrnfaibles concentrations de HAP adsorbés à la surface de la fraction particulaire des aérosols anthropogéniques étaient capables d'induire les mécanismes d'activation métabolique des cellules cibles. L'altération du patrimoine génétique de ces dernières par la formation d'adduits à I'ADN, suggérée qualitativement, n'a pu être mise en évidence de manière quantitative. Les mécanismes d'action toxiques décrits dans cette étude in vitro pourraient toutefois contribuer à expliquer la toxicité de tels aérosols anthropogéniques pour l'appareil pulmonaire humain.