Activités de recherche
Nos recherches portent sur l’évaluation des niveaux d’exposition aux polluants atmosphériques gazeux et particulaires en suspension dans l’air (PM10, PM2,5, ultrafines) et l’étude de leurs effets toxiques chez l’Homme, en particulier au niveau de l’appareil respiratoire.
Le développement de cette thématique s’appuie sur des stratégies d’échantillonnage de particules en suspension dans l’air extérieur, de leur caractérisation physicochimique et de l’évaluation de leur toxicité à l’aide de modèles expérimentaux (in vitro, ex vivo, in vivo) ou réalisée chez l’homme. Il s’agit d’examiner les mécanismes physiopathologiques sous-jacents fréquemment suspectés d’être impliqués dans le développement de pathologies respiratoires, et de proposer des biomarqueurs d’exposition ou d’effet de la pollution atmosphérique.
Notre approche s’articule selon deux orientations principales :
Physicochimie des particules en suspension(PM10, PM2,5, ultrafines) et identification des sources
L’échantillonnage des particules est réalisé en zones urbaine ou rurale, soumises à différentes influences naturelles ou anthropiques comme le trafic routier, les activités industrielle ou encore les émissions maritimes. L’examen des caractéristiques chimiques des particules (espèces ioniques, éléments majeurs et traces métalliques, composés organiques) a pour but d’identifier et/ou proposer des traceurs de sources pour permettre de déterminer l’origine des particules. L’application de modèles source-récepteur est utilisée pour l’identification de sources et l’évaluation de leurs contributions à la concentration en PM dans l’atmosphère.
Mécanismes d’action toxique de polluants atmosphériques
En s’appuyant sur la toxicologie expérimentale, nous contribuons à améliorer la connaissance des altérations de l’homéostasie cellulaire induites par l’exposition aux polluants environnementaux, en caractérisant les paramètres du stress oxydant, la réponse inflammatoire, l’activation métabolique ou encore la génotoxicité et les altérations épigénétiques. L’évaluation de ces effets toxiques est menée in-vitro sur des modèles de lignées cellulaires pulmonaires et sanguines (A 459, BEAS-2B, THP-1) en mono et/ou co-culture mais également sur des cellules primaires (macrophages alvéolaires, lymphocytes, monocytes sanguins) afin de mieux intégrer la diversité cellulaire des voies respiratoires. L’étude de ces mécanismes d’action toxique, par des méthodes de biologie moléculaire, cellulaire et métabolomique, permet de proposer de nouveaux marqueurs biologiques d’exposition ou d’effet potentiellement impliqués dans les effets des polluants environnementaux sur la santé humaine.
MEMBRES DE L’ÉQUIPE
| BILLET Sylvain | MCF-HDR |
| BOUHSINA Saad | MCF |
| COURCOT Dominique | Pr |
| FADEL Marc | MCF |
| FERTE Amélie | IE contractuelle |
| LANDKOCZ Yann | MCF |
| LEDOUX Frédéric | Pr |
| MARTIN Perrine | MCF |
| VERDIN Anthony | IR |
Collaborations scientifiques
Nationales :
- Laboratoire de Météorologie Physique (LaMP) UMR 6016 CNRS / UCA, Université Clermont Auvergne
- UMR 261 MERIT « Mère et enfant en milieu tropical : pathogènes,système de santé et transition épidémiologique », IRD – Université de Paris
- Unité Aliment Bioprocédés Toxicologie Environnements, ABTE, EA 4651, Equipe « Toxicologie de l’Environnement : milieux aériens et cancers, ToxEMAC », Université de Caen Basse Normandie, Université de Rouen
- Groupement des Hôpitaux de l’Institut Catholique de Lille, GHICL, Service de Pneumologie, Service de Médecine et Gériatrie
- Laboratoire Impact de l’Environnement Chimique sur la Santé Humaine, Impecs, EA 4483, Université de Lille
- Laboratoire Lésions des Acides Nucléiques, Service de Chimie Inorganique et Biologique, UMR E3 – CEA / Université Joseph Fourier, Grenoble
- Institut de Recherches en Santé-Environnement-Travail – IRSET – UMR Inserm 1085, Faculté des Sciences pharmaceutiques et biologiques de Rennes, Université de Rennes
- Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques, INERIS, Verneuil en Halatte
- Laboratoire Génie Civil et géoEnvironnement, LGCgE, EA 4515, groupe ISA de Lille
- IMT Lille-Douai, Département Sciences de l’Atmosphère Génie de l’Environnement, SAGE.
- Laboratoire de Santé Publique et Environnement, EA 4064 « Impacts sanitaires des pollutions », Université Paris Descartes
Internationales :
- Laboratoire Emissions, Measurements, and Modeling of the Atmosphere (EMMA), Faculty of Sciences, Saint Joseph University, Liban.
- Departemento de Ingenierias Quimica y Biomolecular, Universidad de Cantabria, Santander, Espagne.
- Faculté de Médecine, Université de Cagliari, Italie.
- Bioactive Molecules Research Group, Department of Chemistry and Biochemistry, Faculty of Sciences-2, Lebanese University, Liban.
- Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Balamand, Liban.
- King’s College London, Environmental Research Group, Royaume-Uni.
- Equipe » Thermodynamique et Génie des Procédés Chimiques « , Département Chimie, Faculté Polytechnique de l’Université de Mons, Belgique.
- Laboratoire de Toxicologie, Faculté de Médecine Pharmacologie Odontologie, Université Cheikh Anta Diop de Dakar, Sénégal.
- Norwegian Institute of Public Health, Department of Chemical and Radiation, Norway
- Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development, Bologna, Italy
- Shandong University, Environment Research Institute, China
Thèses en cours
Prénom Nom | Période | Titre |
| Salimata Thiam | 2019-2022 | Caractérisation de la pollution de l’air intérieur et étude de son impact sur la santé des populations sénégalaises |
| Malak Chwaikani | 2021-2024 | Étude de l’autophagie et de la sénescence de cellules pulmonaires humaines exposées aux particules fines et ultrafines |
| Suen Boulé | 2022-2025 | Etude in situ des effets de la pollution de l’air sur des cellules épithéliales pulmonaires exposées en interface air-liquide |
| Eliane Farah | 2022-2025 | Caractérisation des particules fines dans le Caire (Egypte) |
| Camille Bonnefous | 2023-2026 | Les microplastiques et leurs composés dans l’air : étude de la toxicité et de la transition épithélio-mésenchymateuse sur les barrières respiratoires |
| Marcos MIGAN | 2023-2026 | Exposition à la pollution atmosphérique à Cotonou (Bénin) et relation avec la santé respiratoire d’enfants asthmatiques |
| Jean-Pierre El Morr | 2024-2027 | Caractérisation de la fraction organique des particules en suspension selon leur taille |
| Louise Verhaeghe | 2024-2027 | Toxicité des émissions atmosphériques issues des zones industrielles et portuaires de Dunkerque et Fos-sur-mer |
Contrats de Recherche
- 2022-2025 : Projet CCHF/CUD : « Etude sur la qualité de l’air intérieur et extérieur en Flandre maritime avec focus sur les perturbateurs endocriniens ».
- 2021-2024 : Projet ANR, A4A « Air quality and quality of life for asthmatic children in Africa ».
- 2021-2023 : Projet ANSES/ADEME, AROMATOX « Caractérisation, compréhension et modélisation de la toxicité des mélanges de BTEX ».
- 2021-2023 : Projet ANSES, COPOBOIS « Couplage innovant pour l’évaluation de l’effet sur les voies respiratoires de la Poly-exposition aux émissions particulaires et gazeuses issues de la transformation mécanique du Bois ».
- 2020-2026 : Plan Investissement d’Avenir 3, TI-DEC « Dunkerque, l’énergie créative ».
- 2020-2022 : Projet ADEME, TOXTEM « Toxicité des particules atmosphériques issues de zones rurales, urbano-industrielles et portuaires et impact sur la transition épithélio-mésenchymateuse des cellules pulmonaires ».
- 2019-2023 : Projet Espace Santé du Littoral, PAPOU « Etude de l’imprégnation en phtalates d’une population en zone urbano-industrielle ».
- 2019-2021 : Projet IRD / AUF / STDF / MISTRALS, POLCAIR « La pollution de l’air au Caire : sources et impacts ».
- 2019-2021 : Projet Pôle MTE, EMMA « Expérience Multi-échelle Mobile Atmosphérique ».
- 2018-2022 : Projet BIONEUROMET « Environmental exposure to particulate matter-bound manganese and other metals: bioaccessibility, biomonitoring, and their association with the neurological function », Spanish Research Agency, Project leader : Universidad de Cantabria, Santander, Espagne.
- 2016-2021 : Projet Interreg V France Wallonie Flandres « DepollutAir : Surnageants de culture et extraits d’ARN, d’ADN et de protéines provenant de cellules exposées aux émissions de dispositifs catalytiques.
Publications récentes
- FAKHRI N., YEHYA A., EL KAWAK M., FADEL M., FARAH E., OIKONOMOU K., SCIARE J., COURCOT D., LEDOUX F., AFIF C., ABOU-KHEIR W., and DHAINI H., Diesel generator exhaust emissions : Chemical characterization and cytotoxicity in bladder spheroids. Atmospheric Pollution Research, 16(9):102571, 2025. (10.1016/j.apr.2025.102571). (hal-05084289).
- ALLOUCHE Y., MARCHETTI S., BENGALLI R., MOTTA G., PAGLIARULO L., CAZIER F., ACHARD S., FADEL M., MANTECCA P., COURCOT D., LEDOUX F., VERDIN F., and GUALTIERI M., Comparison of submerged and air liquid interface exposure : limitations and differences in the toxicological effects evaluated in bronchial epithelial cells. Environmental Research, 279(Part 2):121856, 2025. (10.1016/j.envres.2025.121856). (hal-05084263).
- AL MAWLA R., COEUR C., HOUZEL N., BILLET S., AL ALI F.,GAUDION V., and ROMANIAS M., Temperature dependent kinetics and insights on the gas-phase products of the reaction between prenol and hydroxyl radicals. Atmospheric Environment, 354:121260, 2025. (10.1016/j.atmosenv.2025.121260). (hal-05283817).
- AL MAWLA R., COEUR C., HOUZEL N., BILLET S., AL ALI F.,GAUDION V., GENEVRAY P., CAZIER F., and ROMANIAS M., Ozonolysis of prenol, a second-generation biofuel, in atmospheric simulation chambers: Temperature dependent kinetics and gas-phase products analysis. Atmospheric Environment, 352:121188, 2025. (10.1016/j.atmosenv.2025.121188). (hal-05283819).
- TANIOS C., BILLET S., MEAUSOONE C., LANDKOCZ Y., GENNEQUIN C., LABAKI M., NSOULI B., ABOUKAIS A., CAZIER F., and ABI-AAD E., Impact of waste origin and post-treatment techniques on the composition and toxicity of biogas. Science of the Total Environment, 966:178688, 2025. (10.1016/j.scitotenv.2025.178688). (hal-05063322).
- FARAH E., FADEL M., MANSOUR G., FAKHRI N., K HASSAN S., BORAY M., EL-NAZER M., WJEIDA A., ABDELWAHAB M., OIKONOMOU K, SAUVAGE S., BORBON A., SCIARE J., COURCOT D., LEDOUX F., and AFIF C., Unveiling the organic chemical composition and sources of organic carbon in PM2.5 at an urban site in Greater Cairo (Egypt): A comprehensive analysis of primary and secondary compounds. Environmental Research, 263(Part 2):120118, 2024. (10.1016/j.envres.2024.120118). (hal-04740326).
- FAKHRI N., FADEL M., ABDALLAH C., KARAM C., IAKOVIDES M., OIKONOMOU K, FORMENTI P., DOUSSIN J.F., BORBON A., SCIARE J., L HAYES P., and AFIF C., Characterization of PM2.5 emissions from on-road vehicles in the tunnel of a major Middle Eastern city. Environmental Pollution, 361:124769, 2024. (10.1016/j.envpol.2024.124769). (hal-04775086).
- FADEL M., FARAH E., FAKHRI N., LEDOUX F., COURCOT D., and AFIF C., A Comprehensive Review of PM-Related Studies in Industrial Proximity: Insights from the East Mediterranean Middle East Region. Sustainability, 16(20):8739, 2024. (10.3390/su16208739). (hal-04740317).
- BADRAN G., CHWAIKANI M., VERDIN A., ABBAS I., SIMONIN O., CAZIER F., ROUMIE M., COURCOT D., LO GUIDICE J.M., LEDOUX F., and GARCON G., Chemical Composition of PM2.5-0.3 and PM0.3 Collected in Southern Lebanon and Assessment of Their Toxicity in BEAS-2B Cells. Atmosphere, 15(7):811, 2024. (10.3390/atmos15070811). (hal-04710487).
- ALLOUCHE Y., FADEL M., FERTE A., VERDIN A., LEDOUX F., and COURCOT D., Phenomenology of the Composition of PM2.5 at an Urban Site in Northern France. Atmosphere, 15(5):603, 2024. (10.3390/atmos15050603). (hal-04583839).
- JABER N., BILLET S., How to use an in vitro approach to characterize the toxicity of airborne compounds. Toxicology in Vitro, 94, pp.105718, 2024. ⟨10.1016/j.tiv.2023.105718⟩. ⟨hal-04402327⟩
- LE GALL-LANOTTO C., VERDIN A., CAZIER F., BATAILLE-SAVATTIER A., GUERE C., DORR M., FLHURH J., COURCOT D., VIE K., MISERY L., Road‐traffic‐related air pollution contributes to skin barrier alteration and growth defect of sensory neurons. Experimental Dermatology, 33 (1), pp.e15009, 2024. ⟨10.1111/exd.15009⟩. ⟨hal-04411208⟩
- EXPOSITO A., B. MARKIV B., M. SANTIBANEZ M., FADEL M., LEDOUX F., COURCOT D., and FENANDZ-OMO I., Ascorbate oxidation driven by PM2.5-bound metal(loid)s extracted in an acidic simulated lung fluid in relation to their bioaccessibility. Air Quality, Atmosphere & Health, 17(1):177– 189, 2024. (10.1007/s11869-023-01436-8). (hal-04298689).