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 |
| LANDKOCZ Yann | MCF |
| LEDOUX Frédéric | Pr |
| 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 |
| Nour Jaber | 2020-2023 | Caractérisation, compréhension et modélisation de la toxicité des mélanges de BTEX |
| Yamina Allouche | 2021-2024 | Evaluation du potentiel oxydant des particules fines PM2.5 selon leurs sources d’émission |
| 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) |
Contrats de Recherche
- 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
- FADEL M., COURCOT D., SEIGNEUR M., DELMAIRE G., ROUSSEL G., AFIF C., LEDOUX F : Source apportionment of PM2.5 oxidative potential in an East Mediterranean site. Science of the Total Environment, 2023, 900:165843 (https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165843.)
- LEDOUX F., ROCHE C., DELMAIRE G., ROUSSEL G., FAVEZ O., FADEL M., COURCOT D: Measurement report: A 1-year study to estimate maritime contributions to PM10 in a coastal area in northern France. Atmospheric Chemistry and Physics 2023; 23: 8607-8622. (https://doi.org/10.5194/acp-23-8607-2023)
- FADEL M., COURCOT D., SEIGNEUR M., KFOURY A., OIKONOMOU K., SCIARE J., LEDOUX F., AFIF C : Identification and apportionment of local and long-range sources of PM2.5 in two East Mediterranean sites. Atmosheric Pollution Research, 2023, 14:673 101622 (https://doi.org/10.1016/j.apr.2022.101622).
- Fadel M., Ledoux F., Seigneur M., Oikonomou K., Sciare J., Courcot D.,Afif C. : Chemical profiles of PM2.5 emitted from various anthropogenic sources of the Eastern Mediterranean: Cooking, wood burning, and diesel generators. Environmental Research, 2022, 211, 113032 (doi:https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.113032).
- FADEL, M., F. LEDOUX, C. AFIF AND D. COURCOT, Human health risk assessment for PAHs, phthalates, metals, PCDD/F, and DL-PCBs in PM2.5 and for VOCs in two East-Mediterranean urban sites under industrial influence. Atmospheric Pollution Research 13: 101261, 2022. (https://doi.org/10.1016/j.apr.2021.101261).
- FADEL, M., LEDOUX, F., FARHAT, M., KFOURY, A., COURCOT, D. , AFIF, C. PM2.5 characterization of primary and secondary organic aerosols in two urban-industrial areas in the East Mediterranean. Journal of Environmental Sciences, 2021. 101, pp. 98-116. (https://doi.org/10.1016/j.jes.2020.07.030).
- MÉAUSOONE, M., LANDKOCZ, Y., CAZIER, F., SEIGNEUR, M., COURCOT, D, BILLET, S. Toxicological responses of BEAS-2B cells to repeated exposures to benzene, toluene, m-xylene and mesitylene using Air-Liquid Interface method. Journal of Applied Toxicology, 2021, 41, 1262 – 1274.(doi.org/10.1002/jat.4113).
- MARTIN, P.J., BILLET, S., LANDKOCZ, Y., FOUGERE, B., Inflammation at the Crossroads: the Combined Effects of COVID-19, Ageing, and Air Pollution. The Journal of frailty & aging, 10(3), pp. 281–285, 2021. DOI: 10.14283/jfa.2021.8.
- SEURAT, E., VERDIN, A., CAZIER, F., COURCOT, D., FITOUSSI, G., VIE, K., DESAUZIERS, V., MOMAS, I., SETA, N., ACHARD, S. Influence of the environmental relative humidity on the inflammatory response of skin model after exposure to various environmental pollutants. Environmental Research, 2021, 196, Article number 110350 (doi : 10.1016/j.envres.2020.110350).
- CABRAL, M., GARÇON, G., TOURE, A., BAH, F., DEWAELE, D. BOUHSINA, S., CAZIER, F., FAYE, A., FALL, M., COURCOT, D., VERDIN, A., 2021, Renal impairment assessment on adults neighboring a discharge: early kidney dysfunction biomarkers linked to the environmental exposure to heavy metals. Toxicology reports, 2021, 8, 386-394. (https://doi.org/10.1016/j.toxrep.2021.02.009).
- CABRAL, M., TOURE, A., GARÇON, G., BAH, F., DEWAELE, D. BOUHSINA, S., CAZIER, F., FAYE, A., COURCOT, D., FALL, M., VERDIN, A., Evaluation of the oxidative status of children living near an open landfill. Environnement, Risques et Santé, 20: 35-44, 2021. (DOI : 10.1684/ers.2020.1500).
- BADRAN G., LEDOUX F., VERDIN A., ABBAS I., ROUMIÉ M., GENEVRAY P., LANDKOCZ Y., LO GUIDICE J.-M., GARÇON G., COURCOT D., Toxicity of fine and quasi-ultrafine particles: focus on the effects of organic extractable and non-extractable matter fractions, Chemosphere, 2020, 243, pp. 125440. (doi:10.1016/j.chemosphere.2019.125440).
- AUGUSTIN, P., BILLET, S., CRUMEYROLLE, S., DEBOUDT, K., DIEUDONNÉ, E., FLAMENT, P., FOURMENTIN, M., GUILBAUD, S., HANOUNE, B., LANDKOCZ, Y., MÉAUSOONE, C., ROY, S., SCHMITT, F.G., SENTCHEV, A., SOKOLOV, A., 2020, Impact of sea breeze dynamics on atmospheric pollutants and their toxicity in industrial and urban coastal environments. Remote Sens. 2020, 12, 648.(doi:10.3390/rs12040648).
- ALKOUSSA, S., HULO, S., COURCOT, D., BILLET, S., MARTIN, P.J., Extracellular vesicles as actors in the air pollution related cardiopulmonary diseases. Crit. Rev. Toxicol. 50, 402–423, 2020.(doi.org/10.1080/10408444.2020.1763252).
- MOUFARREJ, L., COURCOT, D., LEDOUX, F. Assessment of the PM2.5 oxidative potential in a coastal industrial city in Northern France: Relationships with chemical composition, local emissions and long range sources. Science of the Total Environment 748 (2020) 141448.(doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141448).
- AL ZALLOUHA, M., LANDKOCZ, Y., MÉAUSOONE, C., LEDOUX, F., VISADE, F., CAZIER, F., MARTIN, P.J., BORGIE, M., VITAGLIANO, J.-J., TRÉMOLET, G., CAILLIEZ, J.-C., GOSSET, P., COURCOT, D., BILLET, S., A prospective pilot study of the T-lymphocyte response to fine particulate matter exposure. J. Appl. Toxicol. JAT. 40, 619–630, 2020. https://doi.org/10.1002/jat.3932.
- BADRAN, G., VERDIN, A., GRARE,C., ABBAS,I., ACHOUR, D., LEDOUX, F., ROUMIE, M., CAZIER, F., COURCOT , D., LO GUIDICE, J.M.,GARÇON, G. Toxicological appraisal of the chemical fractions of ambient fine (PM2.5-0.3) and quasi-ultrafine (PM0.3) particles in human bronchial epithelial BEAS-2B cells. Environmental Pollution 263 (2020) 114620. (https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114620).
- COCHARD, M., LEDOUX, F., LANDKOCZ, Y., Atmospheric fine particulate matter and epithelial mesenchymal transition in pulmonary cells: state of the art and critical review of the in vitro studies. Journal of Toxicology and Environmental Health – Part B: Critical Reviews 23(7), pp. 293-318, 2020.(DOI:10.1080/10937404.2020.1816238).