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Les newsletters du Programme


Bienvenue sur la page d'archive des newsletters du Programme Transversal Toxicologie :

DesInTox est la lettre d'information du programme et vous informe sur les faits marquants du programme, les publications liées ainsi que les annonces de colloques.

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Pour en savoir plus, n'hésitez pas à contacter Marie-Thérèse Ménager ou Sandrine Sauge-Merle

Bonne lecture

 

   Les newsletters DesInTox :
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Newsletter DESINTOX N°4 - Février 2014
Editorial février 2014

Le second semestre 2013 a été riche en évènements dans nos domaines d'intérêt et nous souhaitons en partager quelques-uns avec vous dans cette nouvelle lettre. Notamment, nous avons pu valoriser les résultats de nos recherches en nanotoxicologie en rédigeant le dossier du numéro d'octobre 2013 de la revue Biofutur. Cette collaboration avec Biofutur, initiée dès 2008 (voir les dossiers des numéros 291 et 295) est importante car elle permet de faire des points d'avancements réguliers sur l'évolution de notre compréhension dans les mécanismes de toxicité en faisant apparaitre le continuum interdisciplinaire indispensable pour les décrypter. Vous trouverez également un compte-rendu de deux conférences internationales : une première sur le tritium et une seconde sur les radionucléides et leurs effets sur la santé à l’issue de laquelle une vingtaine d’articles seront publiés dans la revue International Journal of Radiation Biology (IJRB) au cours du semestre 2014. A noter également, la parution en avril 2014 d’un prochain dossier de Biofutur dédié à la toxicologie nucléaire mais nous vous en reparlerons ultérieurement. Plusieurs thèses soutenues ces derniers mois sur des éléments tels que le tritium, l'iode et l'uranium renforcent nos connaissances et nos capacités d'expertises nationales et internationales. Tout ceci s’ajoute et complète les résultats scientifiques publiés par notre communauté en 2013. Pour en savoir plus n'hésitez pas à nous contacter.

L'équipe de rédaction

Toxicologie nucléaire

Retour sur la conférence "Tritium 2013" par Laurence Lebaron-Jacobs

Le congrès « TRITIUM 2013 » s’est tenu à Nice du 21 au 25 octobre 2013. Il a été l’occasion de nombreux échanges d’informations scientifiques et technologiques dans le cadre de l’utilisation du tritium dans les domaines de la fusion, de la fission, de la sûreté ou des applications pharmaceutiques. Les 196 participants ont pu discuter, par exemple, autour des thèmes du confinement et de l’impact environnemental du tritium, de la décontamination et gestion des déchets tritiés, des interactions du tritium avec les matériaux, des traceurs et des effets isotopiques, des effets biologiques et aussi de la mesure, de la surveillance et du comptage du tritium.
Deux présentations orales ont ciblé les effets biologiques et sanitaires d’une exposition au tritium. L’une réalisée par Christine Granotier a été l’occasion de présenter les résultats d’une étude sur les effets de la thymidine tritiée à concentrations élevées sur les cellules souches et progéniteurs nerveux. Cette étude montre que la réponse de ces cellules, en termes de capacité de prolifération, de viabilité, de mobilité, de différenciation, d’apoptose ou de sénescence prématurée, ou encore d’instabilité génétique, à des concentrations croissantes de thymidine tritiée, est dose-dépendante. Ces résultats suggèrent par ailleurs l’importance majeure des mécanismes de réparation non homologue pour la réparation des cassures double brins, induites par une contamination par de la thymidine tritiée.
L'autre présentation, celle de Laurence Lebaron-Jacobs, a permis de montrer combien il est difficile de conclure à partir des résultats des études épidémiologiques récentes ayant été réalisées sur des cohortes de travailleurs exposés au tritium, des cas-témoins d’exposition in utero et de descendances de travailleurs exposés, ainsi que des populations vivant à proximité d’installations nucléaires, puisque les données dosimétriques y sont souvent exprimées sous forme de dose totale, sans que les doses spécifiques liées à une exposition au tritium ne soient précisées. Pour pallier à ce manque, une vaste étude internationale est donc envisagée.
Le prochain congrès « TRITIUM 2016 » aura lieu à Charleston (USA).

Retour sur la conférence "HEIR" par Eric Ansoborlo

Le congrès international Health Effects of Incorporated Radionuclides (HEIR) s’est déroulé du 13 au 17 octobre 2013 à Berkeley (USA) et était co-organisé par le laboratoire de Berkeley (LNBL) (R. Abergel) et le CEA (E. Ansoborlo ; M-T. Ménager). Le nombre de participants effectif a été de l’ordre de 85, et a donné lieu à 40 contributions orales et 2 sessions posters très actives rassemblant 25 présentations. 20 papiers ont été soumis à la revue International Journal of Radiation Biology (IJRB) et un numéro spécial devrait sortir vers avril 2014.

Les 4 thématiques principales retenues pour ce congrès ont été respectivement : i) Epidémiologie, effets biologiques et évaluation de dose ; ii) Biodosimétrie, biologie moléculaire et biochimie ; iii) Biocinétique ; iv) Contre-mesures médicales et traitement de la contamination ou décorporation.
Les faits marquants de ce congrès HEIR 2013 à retenir sont :
• Peu d’études en exposition chronique sauf en ingestion par voie orale à l’IRSN (Cs, U).
• Importance de la spéciation des RNs en biocinétique.
• Importante révision des modèles biocinétiques des actinides (Pu, Am) en cours aux USA.
• Questions posées par la biocinétique des nanoparticules (e.g. U) et risques cardiovasculaires associés.
• Sortie des premiers rapports OMS et UNSCEAR sur les effets des Rayonnements suite à Fukushima.
• Bonne connaissance des interactions uranium et ligands biologiques potentiels acquises depuis quelques années et liées à l’évolution de la protéomique.
• Besoin en posologie des décorporants (e.g. Iode, bleu de Prusse, DTPA).
• Recherche active en cours pour les modèles blessures (e.g. nanoémulsions).
• Etudes d’AMM en cours aux USA sur 2 molécules décorporantes de la famille des sidérophores.
Le prochain congrès sera co-organisé en France en 2016.

Participants à HEIR
La nanotoxicologie à l'honneur dans la revue Biofutur d'octobre 2013

Sommaire du Biofutur d'octobre 2013 :

« Du côté des définitions »
par Eric Ansoborlo et Marie-Thérèse Ménager

« Sur la trace des nanotubes de carbone in vivo »
Par Dominique Georgin, Bertrand Czarny, Mélanie Ferrié, Mathieu Pinault, Martine Mayne-L’Hermite, Marie Carrière, Vincent Dive et Frédéric Taran

« Nanotubes de carbone : quels risques pour l’environnement ? »
par Florence Mouchet, Emmanuel Flahaut, Éric Pinelli et Laury Gauthier

« Protéines et nanoparticules, ça colle… ou pas »
par Stéphanie Devineau, Yves Boulard et Jean Labarre

« De la synthèse des nanoparticules de TiO2 à l’étude de leur comportement »
par Nathalie Herlin-Boime, Isabelle Michaud-Soret, Caroline Fauquant, Lucie Armand et Marie Carrière

« Nanoparticules de TiO2 : un ennemi caché ? »
par Lucie Armand, Mathilde Biola-Clier, Thierry Rabilloud et Marie Carrière

« Reproduire un écosystème pour évaluer l’impact des nanoparticules »
par Catherine Santaella, Mélanie Auffan, Alain Thiéry, Jean-Yves Bottero

 

Soutenances de thèse ou d'HDR

Thèse de Sacha Pasquier, CEA Saclay, sous la direction de Thomas Vercouter et en collaboration avec Frédéric Taran (Soutenance le 18/12/13)

Titre : Développement d’une méthode de criblage de molécules chélatantes de l’uranium : applications à l’extraction sélective de U(VI) en milieu sulfurique

La recherche de molécules ayant une affinité spécifique pour un métal est à la base de nombreux procédés de récupération sélective. C’est le cas pour l’uranium extrait de site minier, et isolé à la suite de plusieurs étapes dont une extraction par solvant à partir d’un jus concentré d’acide sulfurique. Pour corriger certains inconvénients du procédé d’extraction actuel, le potentiel de nouvelles molécules chélatantes de l’uranium doit être déterminé. Ceci est possible par l’utilisation d’une méthode de criblage servant à comparer rapidement un grand nombre de molécules. A ce jour, aucune méthode n’existe pour tester efficacement le pouvoir complexant et la sélectivité de molécules vis-à-vis de l’uranium en milieux très acides. La méthode de criblage proposée dans ce travail est basée sur le suivi colorimétrique et spectrophotométrique de la réaction de compétition entre un complexe chromophore de référence Arsénazo III-UO22+ avec des ligands compétiteurs. Plusieurs ligands issus de 4 familles (hydrazides, di-hydrazones et (mono, bis)-phosphonates) ont été criblés. Ces tests, réalisés en mélange monophasique MeOH/H2SO4, ont permis de déterminer un ordre d’affinité des di-hydrazones selon la fonctionnalisation du « squelette di-hydrazones ». L’effet de substituants sur la coordination avec l’ion UO22+ a pu être reproduit par des calculs de modélisation moléculaire. D’autre part, une approche indépendante par spectrométrie de masse à ionisation électrospray a permis de retrouver cet ordre d’affinité et d’évaluer la sélectivité vis-à-vis du fer(III), élément souvent présent quantitativement dans les jus traités. La méthode de criblage, appliquée à des bis-phosphonates (en milieu aqueux H2SO4) déjà étudiés pour la décorporation de l’uranium en conditions biologiques, a mis en évidence des affinités remarquables, dont certaines inattendues. Ces résultats ont permis de montrer des relations entre les structures des molécules bis-phosphonates et leur efficacité de complexation. Avec cette nouvelle méthode de recherche, validée sur quelques familles moléculaires, de nouvelles pistes peuvent être envisagées pour le choix du design moléculaire, ou l’utilisation de molécules dans des procédés d’extraction innovants.

Thèse Nicolas Theodorakopoulos, CEA / IRSN Cadarache, sous la co-direction de Virginie Chapon et Laureline Février (Soutenance le 20/12/13)

Titre : Analyse de la biodiversité bactérienne d’un sol contaminé de la zone d’exclusion de Tchernobyl et caractérisation de l’interaction engagée par une souche de Microbacterium avec l’uranium.

Les accidents nucléaires des centrales de Tchernobyl et de Fukushima rendent primordial la compréhension des transferts de la contamination radioactive dans l'environnement et de ses conséquences écologiques. Bien que certaines études aient été réalisées sur les organismes supérieurs, trop peu ont étudié les communautés bactériennes telluriques, qui jouent pourtant un rôle essentiel dans la mobilité des contaminants dans les sols en diminuant ou en améliorant leur transfert vers d'autres compartiments (eau, végétaux, animaux). Cependant, les radionucléides (RNs) peuvent avoir des effets toxiques sur les bactéries, entrainant une inhibition de leur rôle dans ce transfert. Les objectifs de cette étude étaient (1) d'évaluer l'impact d’une contamination radioactive sur les communautés bactériennes d’un sol de la zone d’exclusion de Tchernobyl (sol de la tranchée T22) et (2) d’étudier les interactions bactérie-uranium pour une souche résistante, isolée à partir de ce sol. Les différentes techniques utilisées pour caractériser la diversité bactérienne (culture de bactéries, DGGE, pyroséquençage) ont toutes témoigné de la richesse et de l’abondance des communautés bactériennes malgré la contamination. Un impact sur la structure des communautés, difficilement visualisable avec la DGGE et l’approche culturale, a néanmoins été mis en évidence par l’utilisation du pyroséquençage, suggérant la présence d’espèces plus adaptées aux conditions du sol contaminé. Cet environnement particulièrement irradiant pouvant constituer un habitat de choix pour les bactéries radiorésistantes, un outil moléculaire spécifique à la recherche de bactéries affiliées au phylum des Deinococcus-Thermus (ex : l’espèce Deinococcus radiodurans survit après une irradiation de plusieurs kGy) a été mis au point. Il n’a pas permis de révéler la présence de bactéries affiliées à ce phylum dans le sol contaminé. Parallèlement à l’étude de la diversité bactérienne, une cinquantaine de souches de bactéries cultivables a été isolée à partir de ce site et a servi de support à la sélection d’une souche capable de survivre à de fortes concentrations d’U(VI) (Microbacterium). La caractérisation des interactions entre cet isolat bactérien et l’U(VI) a mis en évidence un mécanisme de détoxication actif qui met en jeu un efflux de l’U(VI) entré dans la cellule et une précipitation intracellulaire d’U(VI) sous la forme d’autunite.

Theodorakopoulos et al. Microbiology open. 2013. 2, 862-72. Exploration of Deinococcus-Thermus molecular diversity by novel group-specific PCR primers

Chapon et al. Applied Geochemistry. 2012.  27, 1375-1383. Microbial diversity in contaminated soils along the T22 trench of the Chernobyl experimental platform

Thèse de J-B Fournier, Station Biologique de Roscoff, sous la direction de Catherine LEBLANC (soutenance le 16/01/14)

Titre : Evolution des mécanismes d’accumulation et de transport de l’iode dans les organismes marins: étude de la structure/fonction de protéines du métabolisme iodé chez la bactérie Zobellia galactanivorans.

Dans le milieu marin, les émissions biogéniques de composés iodées jouent un rôle essentiel dans le cycle biogéochimique de l’iode. Cependant les processus enzymatiques responsables de l'absorption, du stockage ou de la synthèse de métabolites iodés restent mal connus chez les chez les organismes marins, et plus encore chez les bactéries. Plusieurs gènes, potentiellement impliqués dans le métabolisme de l’iode, ont été identifiés dans le génome de la bactérie marine, Zobellia galactanivorans, dont celui codant une iodoperoxydase à vanadium (VIPO), enzyme spécifique de l'oxydation des iodures.
La partie principale du projet de thèse a consisté à comprendre les mécanismes moléculaires contrôlant la spécificité pour certains halogénures des haloperoxydases à vanadium, en étudiant la VIPO de Z. galactanivorans par des approches de mutagénèse dirigée et de biologie structurale. Les douze enzymes mutantes produites et caractérisées au niveau biochimique montrent soit une perte d’activité, soit des modifications de leurs propriétés catalytiques, soit encore une faible activité bromoperoxydase. Les enzymes sauvage et mutantes ont également été étudiées par diffraction et absorption des rayons X, afin de relier les modifications structurales à leurs propriétés catalytiques. Les résultats suggèrent que le principal facteur modulant la spécificité chez ces enzymes est le potentiel d’oxydoréduction de l’intermédiaire réactionnel, le peroxovanadate.
Des analyses biochimiques ont aussi été entreprises pour deux autres protéines identifiées sur le génome de Z. galactanivorans. La première protéine s’est révélée être une seconde VIPO. Pour la deuxième protéine, similaire à une iodotyrosine déiodinase, l’activité biochimique reste encore à être caractérisée. Z. galactanivorans posséderait plusieurs enzymes pouvant oxyder l’iodure, ainsi qu’une permettant de cliver les liaisons C-I. En parallèle à ce travail, la localisation et la spéciation de l’iode ont été étudiées par imagerie chimique chez Z. galactanivorans et chez l’algue brune, Laminaria digitata, connue pour ses fortes teneurs en iode.
Les résultats de ce travail apportent un nouvel éclairage sur les mécanismes contrôlant la spécificité des haloperoxydases à vanadium envers les halogénures, et également sur l’origine bactérienne de cette famille d’enzymes. Plus globalement, ces études permettent de mieux appréhender le rôle du métabolisme de l’iode chez certaines bactéries marines et leurs importances dans le cycle biogéochimique de l’iode.

Fournier J.-B. and Leblanc C. (2013). Halogenation and Vanadium Haloperoxidases. Chapter 10. In Outstanding Marine Molecules and New Trends in Analytical Methods (La Barre S. and Kornprobst J.-M., eds), Wiley, in press.

Thèse d’Audrey BACCHETTA, CEA Bruyères-Le-Châtel, sous la direction de Nicolas Baglan (Soutenance le 28/01/14)

Titre : ANALYSE ET SPECIATION DU TRITIUM DANS DES MATRICES ENVIRONNEMENTALES

Cette étude s’inscrit dans le domaine de la surveillance de l’environnement. Elle consiste à optimiser et valider la procédure analytique de détermination du tritium sous forme organique, et à identifier les molécules organiques, porteuses de tritium, responsables de son transfert de l’environnement à l’homme. La démarche s’est organisée en trois temps. Une procédure analytique a d’abord été mise en place pour déterminer, la teneur en hydrogène des échantillons, élément clé, utilisée pour le calcul des activités de tritium organique. L’impact de la séparation des fractions de tritium organique (l’échange labile) sur la détermination de l’activité de la fraction représentative du niveau de tritium environnemental a ensuite été évalué. Pour cela, les quantités d’échantillon solubilisées ont été estimées. Enfin, la spéciation du tritium dans des échantillons environnementaux a été abordée. Pour cela, les familles de molécules, puis les composés organiques solubilisés lors des échanges labiles ont été identifiés. Les résultats montrent que la répartition du tritium dans les organismes dépend à la fois des propriétés de la liaison chimique dans laquelle il est impliqué et des propriétés des molécules organiques le portant. Les composés identifiés appartiennent aux familles de molécules constitutives (glucides, acides aminés) de la matière vivante. Il serait à présent intéressant d’étudier la répartition du tritium au sein d’un échantillon de l’environnement pour cibler les molécules d’intérêt et étudier de manière plus approfondie la distribution du tritium dans l’environnement et son impact, de l’environnement à l’homme.
Mots-clés : tritium, tritium organiquement lié, tritium organiquement lié non échangeable, échange labile, analyse, spéciation

HDR de Marie Carrière, CEA Grenoble, soutenue le 17/01/14

Titre : Impact de l’uranium et de nanoparticules sur des modèles humains et environnementaux. 

 

Conférences
23-26 avril 2014 / Antalya NanoTox 2014, 7th International Nanotoxicology Congress
26-30 mai 2014 / Lille 2014 E-MRS Spring Meeting, Symposium N "Converging technology for nanobio-applications"
8-13 juin 2014 / Sacramento Goldschmidt California 2014
29-30 juillet 2014 / Vigo Phytoremediation of Polluted Soils
7-12 sept 2014 / Barcelone International Conference on Radioecology & Environmental Radioactivity
7-10 sept. 2014 / Edinburgh EuroTox 2014 - 50th Congress of the European Societies of Toxicology

 

Retrouvez toutes les annonces d'évènements scientifiques sélectionnées pour vous sur la page des news du site www.toxcea.org

Equipe de rédaction : Marie-Thérèse MENAGER, Sandrine SAUGE-MERLE & Coll.
Contacts : marie-therese.menager@cea.fr & sandrine.sauge-merle@cea.fr



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