Particules de fumigènes : caractérisation physico-chimique et étude toxicologique in vitro – Fumitox

Les fumigènes sont largement utilisés à la fois dans le domaine militaire comme obscurcissant, pour le leurrage ou la signalisation, et dans le domaine civil pour la protection, la sécurité ou encore pour des utilisations festives. Compte tenu des effets observés sur la santé des personnes exposées à des fumigènes contenant de l’hexachloroethane, divers fumigènes alternatifs ont été développés. Cependant, les dangers potentiels liés à l’inhalation de ces nouveaux fumigènes sont encore peu connus.
L’objectif de ce projet est d’évaluer la toxicité par inhalation des aérosols de fumigènes en combinant une approche originale et transdisciplinaire. Cette approche permettra à la fois de déterminer les caractéristiques physico-chimiques de ces aérosols produits en conditions réelles, et d’évaluer l’altération de cibles biologiques, prédictives d’effets adverses chez l’homme.
La toxicité par inhalation de polluants atmosphériques est conditionnée en grande partie par leur composition chimique et, dans le cas de particules solides, par leur taille qui détermine le site de dépôt dans l’arbre respiratoire. C’est pourquoi, nous déterminerons les caractéristiques dimensionnelles des particules dans le nuage de fumée et les caractéristiques physicochimiques des fractions particulaires issues de fumigènes après prélèvement sur site. Ceci nécessite une étape de validation des techniques de prélèvement.
Le développement de méthodes alternatives à l’expérimentation animale représente aujourd’hui une priorité européenne, en particulier dans le domaine de la toxicologie par inhalation. C’est pourquoi, nous évaluerons la toxicité des échantillons prélevés in vitro, à partir de modèles de cellules épithéliales respiratoires humaines en culture primaire (modèle 2D) ou différenciées en épithélium respiratoire reconstitué (modèle 3D). Les expositions se feront à l’interface air-liquide à partir d’échantillons particulaires redispersés et présentant les caractéristiques dimensionnelles similaires à celles de l’aérosol prélevé in situ. La réponse toxique sera évaluée par l’utilisation de marqueurs biologiques représentatifs de différents mécanismes de toxicité cellulaire et tissulaire pouvant être mis en jeu précocement (inflammation/stress oxydant) ou représentatifs d’effets à plus long terme (réponse génotoxique, altérations morphologiques et fonctionnelles).
Ce projet permettra d’apporter de nouvelles connaissances sur la toxicité des fumigènes. Par ailleurs, ce travail permettra d’apporter des avancées majeures dans le domaine de l’évaluation des expositions à la pollution particulaire, grâce à la mise en œuvre de moyens de prélèvements in situ, adaptés à différents types d’aérosols et validés au plan de la caractérisation dimensionnelle. Enfin, ce projet permettra d’apporter de nouveaux éléments dans le cadre du développement de méthodes alternatives à l’expérimentation animale pour l’évaluation de la toxicité par inhalation d’aérosols atmosphériques, grâce à l’utilisation de nouveaux modèles de cultures primaires humaines et d’épithéliums reconstitués et de modes d’expositions contrôlés.