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
TREMOLET GauthierTech Contractuel
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

Thèses en cours

Prénom Nom

Période

Titre

Amélie Héliot

2015-2018

Les vésicules extracellulaires comme nouveaux biomarqueurs de toxicité de la pollution atmosphérique

Awa Ndong

2015-2018

Pollution atmosphérique extérieure et intérieure et maladies non transmissibles à Dakar

Méausoone Clémence

2016-2019

Impact sur la santé humaine des polluants atmosphériques : évaluation de la toxicité des émissions issues de l’oxydation catalytique des COV industriels
Badran Ghidaa

2016-2019

Effets toxiques des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) de PM2.5 sur des cellules épithéliales bronchiques
Lamia Mouffarej

2017-2020

Etude des caractéristiques physicochimiques et des déterminants de la toxicité pulmonaire des particules fines et ultrafines

Contrats de Recherche

  • 2014-2018 : Projet “Manganese in urban air: levels, physicochemical characterization and modelling with dispersion models”, Plan Estatal de Investigacion Cientifica y Técnica y de Innovacion, Spain, Project leader : Universidad de Cantabria.
  • 2015-2019 : Projet VESITOX : “Les vésicules extracellulaires comme nouveaux biomarqueurs potentiels de toxicité des polluants environnementaux ” – APR Environnement-Santé de l’ANSES, financé par l’INSERM et l’Aviesan.
  • 2016-2020 : Projet Interreg V France Wallonie Flandres « DepollutAir : Couplages innovants de techniques de traitement des Composés Organiques Volatils (COV) : nouvelles voies pour améliorer la qualité de l’air».
  • 2016-2019 : Projet TRIPLER : ” Impact des PM2.5 variant selon leur source (trafic routier, industries) sur la santé respiratoire. Approche in vitro » – APR Environnement-Santé de l’ANSES.
  • 2015-2020 : Projet CPER Climibio, WP3 « WP3 : Impact du changement climatique et de la dynamique des milieux sur le vivant ».

Publications récentes

  • T. DOUKI, C. CORBIERE, D. PRETERRE, P.J. MARTIN, V. LECUREUR, V. ANDRE, Y. LANDKOCZ, I. POTTIER, V. KERAVEC, O. FARDEL, S. MOREIRA-REBELO, D. POTTIER, C. VENDEVILLE, F. DIONNET, P. GOSSET, S. BILLET, C. MONTEIL, F. SICHEL (2018). Comparative study of diesel and biodiesel exhausts on lung oxidative stress and genotoxicity in rats. Environ Pollut. 235, 514-524.
  • F.LEDOUX, C.ROCHE, F.CAZIER, C. BEAUGARD, D.COURCOT (2018). Influence of ship emissions on NOx, SO2, O3 and PM concentrations in a North-Sea harbour in France. J. Environ. Sci. (doi.org/10.1016/j.jes.2018.03.030)
  • S. BILLET, Y. LANDKOCZ, P. MARTIN, A. VERDIN, F.LEDOUX, C.LEPERS, V. ANDRE, F.CAZIER, F.SICHEL, P.SHIRALI, P.GOSSET, D.COURCOT (2018). Chemical characterization of fine and ultrafine PM, direct and indirect genotoxicity of PM and their organic extracts on pulmonary cells. J. Environ. Sci. (doi.org/10.1016/j.jes.2018.04.022)
  • B. FOUGÈRE, Y. LANDKOCZ, C. LEPERS, P.J. MARTIN, L. ARMAND, N. GROSSIN , A. VERDIN, E. BOULANGER, P. GOSSET, F. SICHEL, P. SHIRALI, S. BILLET (2018), Influence of aging in the modulation of epigenetic biomarkers of carcinogenesis after exposure to air pollution, Experimental Gerontology, 110, 125-132. (doi.org/10.1016/j.exger.2018.05.018)
  • I. ABBAS, G. BADRAN, A. VERDIN, F. LEDOUX, M. ROUMIÉ, D. COURCOT, G. GARÇON (2018). Polycyclic aromatic hydrocarbon derivatives in airborne particulate matter: sources, analysis and toxicity. Environ. Chem. Lett. 16, 439-475 (DOI: 10.1007/s10311-017-0697-0)
  • A. HÉLIOT, Y. LANDKOCZ, F. ROY SAINT-GEORGES, P. GOSSET, S. BILLET, P. SHIRALI, D. COURCOT, P.J. MARTIN (2017). Smoker extracellular vesicles influence status of human bronchial epithelial cells. Int. J. Hyg. Environ. Health. 220 (2 Pt B) : 445-454.
  • Y. LANDKOCZ, F. LEDOUX, V. ANDRÉ, F. CAZIER, P. GENEVRAY, D. DEWAELE, P.J. MARTIN, A. VERDIN, L. ARMAND, C. LEPERS, L. COURCOT, S. BOUHSINA, F. SICHEL, P. SHIRALI, M. GUALTIERI, D. COURCOT, S. BILLET (2017) Fine and ultrafine atmospheric Particulate Matter at a multi-influenced urban site: Physicochemical Characterization, Mutagenicity and Cytotoxicity. Environ Pollut. 221, 130-140.
  • A. HERNANDEZ-PELLON, I. FERNANDEZ-OLMO, F. LEDOUX, L. COURCOT, D. COURCOT (2017) Characterization of manganese-bearing particles in the vicinities of a manganese alloy plant. Chemosphere, 175, 411-424.
  • F. LEDOUX, A. KFOURY, G. DELMAIRE, G. ROUSSEL, A. EL ZEIN, D. COURCOT (2017) Contributions of local and regional anthropogenic sources of metals in PM2.5 at an urban site in northern France. Chemosphere, 181, 713-724.
  • P.N. MELKI, F. LEDOUX, S. AOUAD, S. BILLET, B. EL KHOURY, Y. LANDKOCZ, R.M. ABDEL-MASSIH, D. COURCOT (2017) Physicochemical characteristics, mutagenicity, and genotoxicity of airborne particles under industrial and rural influences in Northern Lebanon. Environmental Science and Pollution Research, 24, 18782-18797.
  • M. AL ZALLOUHA, Y. LANDKOCZ, BRUNET J., COUSIN R., GENTY E., D. COURCOT, SIFFERT S., P. SHIRALI, S. BILLET (2017) Usefulness of toxicological validation of VOCs catalytic degradation by air-liquid interface exposure system. Environ. Res. 152, 328–335.