L’omniprésence d'articles en plastique jetables dans la vie courante, combinée à une gestion inappropriée des déchets et à la persistance des plastiques conventionnels, a conduit à une accumulation considérable de plastique dans l'environnement. Dans la nature, les déchets plastiques sont exposés à des contraintes physicochimiques et biologiques qui provoquent leur dégradation progressive en micro- et nanoplastiques (MNPs). Grâce à leur grande surface spécifique et leur nature hydrophobe, les MNPs ont la capacité de transporter à leur surface des contaminants environnementaux, comme les polluants organiques persistants, les agents pathogènes ou les métaux lourds. Du fait de leur caractère ubiquitaire, l'exposition humaine aux MNPs est quotidienne, principalement par inhalation d’air pollué et ingestion d’aliments et de boissons contaminés, tels que l'eau en bouteille, les produits de la mer, le sel ou encore le miel. Bien que l'exposition humaine aux particules de plastique soit désormais admise, ses conséquences sur l'organisme ne sont pas encore bien connues.
Ce projet de thèse avait pour objectif d’évaluer, dans des conditions environnementales réalistes, les effets biologiques de particules de polyéthylène téréphtalate (PET), dérivées de bouteilles d'eau en plastique, et de particules commerciales d'acide polylactique (PLA), un plastique biosourcé et biodégradable seules ou associées à des métaux. Ces particules de 100-500 nm ont été vieillies artificiellement dans une enceinte climatique Q-SUN simulant l’irradiation solaire et la température d'une journée ensoleillée à midi à l’équateur. Le nickel, le cuivre et tributylétain ont été choisis comme modèles d'ions métalliques toxiques, car ce sont des contaminants omniprésents dans l'environnement qui posent des problèmes en termes de sécurité alimentaire. Les effets toxiques de ces combinaisons plastique/métal ont été évalués sur des co-cultures de Caco-2/HT2-MTX, deux lignées de cellules épithéliales intestinales humaines. Deux types de Caco-2 ont été utilisées, représentatives soit d'individus sains (gène NOD2 sauvage) soit de patients ayant une prédisposition génétique à la maladie de Crohn, une maladie inflammatoire chronique de l’intestin (gène NOD2 muté en position 1007fs).
​ Les effets du vieillissement accéléré sur les propriétés physicochimiques des particules ont été caractérisés par diverses méthodes complémentaires : microscopie électronique à transmission et à balayage, diffusion dynamique de la lumière, caractérisation du potentiel zêta et par HPLC-MS/MS. Les interactions de type adsorption/désorption entre MNPs et métaux (cuivre et tributylétain) ont été mesurés par ICP-MS. Enfin, les effets biologiques d’une exposition combinée aux particules pristine ou vieillies, seules ou en co-exposition avec du cuivre et du tributylétain sur un modèle d’épithélium intestinal ont été évalués. Différents paramètres cellulaires ont été quantifiés tels que la viabilité cellulaire, les cassures à l'ADN, le niveau d’espèces réactives de l’oxygène intracellulaires, l’état inflammatoire de la cellule ainsi que l’intégrité de la barrière intestinale. ​​​
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Contact : Marie Carrière​

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