Equipe Chimie et Toxicologie des émissions atmosphériques (CTEA)

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 SylvainMCF-HDR
BOUHSINA SaadMCF
COURCOT DominiquePr
GOSSET PierreEC GHICL
LANDKOCZ YannMCF
LEDOUX FrédéricPr
MARTIN PerrineMCF
VERDIN AnthonyIR
  

Collaborations scientifiques

 Nationales :

  •  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 :

  •  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

Stéphanie Al Koussa

2018-2021

Conséquences de l’exposition aux PM2.5 sur les vésicules extracellulaires (VE) produites par les cellules épithéliales pulmonaires : profil en miARN et effets sur le microenvironnement immunitaire
Marc Fadel

2018-2021

Caractérisation des aérosols et de leurs sources dans des milieux industriels au Liban
Margaux Cochard

2019-2022

Etude de la Transition Epithélio-Mésenchymateuse des cellules pulmonaires humaines dans la toxicité des particules atmosphériques PM2.5
Nour Jaber

2020-2023

Caractérisation, compréhension et modélisation de la toxicité des mélanges de BTEX

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., 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).
  • 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., 2020. A prospective pilot study of the T-lymphocyte response to fine particulate matter exposure. J. Appl. Toxicol. JAT. 40, 619–630 (https://doi.org/10.1002/jat.3932).
  • 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 (https://doi:10.3390/rs12040648).
  • 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 (https://doi.org10.1016j.scitotenv.2020.141448)
  • 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)
  • 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, 2020, 1-13 (doi.org/10.1002/jat.4113).
  • ALKOUSSA, S., HULO, S., COURCOT, D., BILLET, S., MARTIN, P.J., (2020). Extracellular vesicles as actors in the air pollution related cardiopulmonary diseases. Crit. Rev. Toxicol. 50, 402–423. (doi.org/10.1080/10408444.2020.1763252).
  • 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 2020 Oct 2;23(7):293-318. (doi.org/10.1080/10937404.2020.1816238).
  • DELMAIRE G., OMIDVAR M., PUIGT M., LEDOUX F., LIMEM A., ROUSSEL G., COURCOT D., Informed Weighted Non-negative Matrix Factorization Using ab-Divergence Applied to Source Apportionment, Entropy, 21, 253, 2019, pp. 1-35 (doi: 10.3390/e21030253).
  • MARTIN P.J., HÉLIOT A., TREMOLET G., LANDKOCZ Y., DEWAELE D., CAZIER F., LEDOUX F., COURCOT D., Cellular response and extracellular vesicles characterization of human macrophages exposed to PM2.5, Environmental Pollution, 254 (A), 2019, pp. 112933 (doi:10.1016/j.envpol.2019.07.101).
  • ZHANG J., YANG L., LEDOUX F., COURCOT D., MELLOUKI A., GAO Y., JIANG P., LI Y., WANG W., PM2.5-bound polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and nitrated PAHs (NPAHs) in rural and suburban areas in Shandong and Henan Provinces during the 2016 Chinese New Year’s holiday, Environmental Pollution, 250, 2019, pp. 782-791 (doi:10.1016/j.envpol.2019.04.040).
  • 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, 2019, pp. in press (doi:10.1016/j.chemosphere.2019.125440).
  • VERDIN A., CAZIER F., FITOUSSI R., BLANCHET N., VIE K., COURCOT D., MOMAS I., SETA N., ACHARD S., 2019, An in vitro model to evaluate the impact of environmental fine particles (PM 0.3-2.5 ) on skin damage. Toxicology Letters, 305, pp. 94-102 (doi: 10.1016/j.toxlet.2019.01.016)
  • MEAUSOONE C., EL KHAWAJA R., TREMOLET G., SIFFERT S., COUSIN R., CAZIER F., BILLET S., COURCOT D., LANDKOCZ Y., In vitro toxicological evaluation of emissions from catalytic oxidation removal of industrial VOCs by air/liquid interface (ALI) exposure system in repeated mode, Toxicology In Vitro, 58, 2019, pp. 110-117 (doi.org/10.1016/j.tiv.2019.03.030).
  • NDONG A., VERDIN A., CAZIER F., GARCON G., THOMAS J., CABRAL M., DEWAELE D., GENEVRAY P., GARAT A., ALLORGE D., DIOUF A., LOGUIDICE J.M., COURCOT D., FALL M., GUALTIERI M., Individual exposure level following indoor and outdoor air pollution exposure in Dakar (Senegal). Environmental Pollution, 248, 2019, pp. 397-407 (doi: 10.1016/j.envpol.2019.02.042).