Exposition à des mélanges de substances actives et possibles effets combinés sur des cellules humaines – PERICLES

Chaque aliment est susceptible de contenir différents résidus de pesticides, ainsi chaque jour, de nombreuses substances sont potentiellement ingérées via l'alimentation. Les consommateurs sont donc exposés à des mélanges de pesticides, pour lesquels les effets combinés sur la santé sont inconnus. Selon les procédures actuelles, les substances actives sont évaluées individuellement sans prendre en compte leurs effets combinés potentiels. Les normes sanitaires sont alors établies pour chaque substance. Cette approche au cas par cas se justifie par l’idée que la multiplicité des combinaisons et des modes d'actions possibles de ces substances rend inattendue la survenue d’effets combinés. Cependant, il existe très peu de données expérimentales permettant d'étayer cette hypothèse. Se posent alors deux questions : 1. comment estimer l'exposition combinée des consommateur à différents pesticides ? 2. comment évaluer leurs possibles effets combinés ? L'objectif de ce projet est de tester les effets des principaux mélanges des pesticides présents simultanément dans le régime alimentaire des français. Premièrement, les composants des mélanges de pesticides seront définis en étudiant l'exposition combinée chronique et aiguë. Pour ce faire, les données individuelles de consommation alimentaire ainsi que les données de contamination des aliments disponibles à l'Agence Française de Sécurité Sanitaires des Aliments (AFSSA) seront utilisées. Les méthodes de calculs d'exposition employées dans le cas univarié (un seul contaminant) seront adaptées afin de pouvoir travailler avec des données multivariées (plusieurs couples denrées/pesticides), corrélées (dépendance entre la contamination d'une denrée par différents pesticides) et de grandes dimensions (300 substances potentiellement présentes dans plus 150 denrées, 2 millions de résultats analytiques). Ensuite, afin de classer et sélectionner les mélanges de pesticides présents dans l'alimentation, un modèle bayésien hiérarchique non paramétrique sera développé. A partir de ces groupes ainsi définis, les experts de la Direction du Végétal et de l’Environnement de l’AFSSA, sélectionneront les mélanges pertinents c’est-à-dire ceux composés de pesticides ayant les mêmes effets biologiques et/ou les mêmes organes cibles. La seconde question relève de la caractérisation des effets combinés. Il est proposé en première approche une étude cellulaire in vitro permettant de tester rapidement les différentes combinaisons de pesticides. Les tests seront réalisés sur deux modèles de cellules humaines : les entérocytes qui sont les cellules exposées en premier et aux plus fortes doses, les hépatocytes qui sont les principales cibles des xénobiotiques. Les expériences in vitro seront effectuées pour chacun des composants du mélange séparément puis en les combinant. Elles seront d'abord effectuées à des doses élevées puis à des doses plus faibles, équivalentes à celles auxquelles sont exposés les consommateurs. Des marqueurs de toxicité générale, tels que la cytotoxicité, nécrose vs apoptose, stress oxydant seront caractérisés. Des tests spécifiques (activation du PXR et régulation des gènes cibles du PXR pour les effets de perturbation endocrinienne, effets clastogéniques et aneugéniques, présence de la forme phosphorylée de l’histone H2AX dans le génome dans le cas de dommages sur l’ADN) seront aussi utilisés en fonction de la nature des effets attendus. Les effets des mélanges de xénobiotiques (antagonistes, multiplicatifs, additifs, indépendants) seront décrits, quantifiés et comparés aux effets observés pour chaque substance. Ainsi, l'objectif de ce projet est de fournir des développements méthodologiques préliminaires pour l'évaluation de l'exposition alimentaire, les statistiques et la toxicologie afin de mieux intégrer les effets et les expositions combinés dans l’évaluation des risques liés à la présence de plusieurs substances chimiques dans l’alimentation.