Biomarkers of evaluation of complex environmental exposure : exposure assessment of sewage workers to genotoxicants

par Hamzeh Alzabadi

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Denis Zmirou-Navier et de Luc Ferrari.

Soutenue le 25-03-2010

à Nancy 1 , dans le cadre de BioSE , en partenariat avec UMR 954 Nutrition-Génétique et exposition aux risques environnementaux (équipe de recherche) .

Le président du jury était Christophe Paris.

Le jury était composé de Denis Zmirou-Navier, Luc Ferrari, Christophe Paris, Alfred Bernard, Nuha El Sharif.

Les rapporteurs étaient Alfred Bernard, Alain Botta.

  • Titre traduit

    Biomarqueurs d'évaluation d'une exposition envionnementale complexe : évaluation de l'exposition des égoutiers aux substances génotoxiques.


  • Résumé

    Les égoutiers sont exposés à une grande variété de mélanges de produits chimiques beaucoup ce sont des substances génotoxiques ou cancérigènes. Le but de cette étude transversale était d'explorer des biomarqueurs intégrés d’exposition et des effets précoces chez les égoutiers afin de mieux apprécier leur risque cancérogène (article I-protocole). L'article II expose l'étape de validation préalable effectuée sur la lignée cellulaire pour nos objectifs. Avec un recueil en 10 mois et sur une base hebdomadaire, nous avons, a) évalué l'exposition personnelle des égoutiers (n=34) et administratifs (n=30) (groupe témoin) à des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et composés organiques volatils (COV) dans l'air des lieux de travail, b) évalué la génotoxicité de leurs extraits organiques urinaire par des tests in vitro : tests des comète et des micronoyaux sur les cellules Hep G2, c) évalué la réponse à un stress oxydatif de l'ADN par la mesure du 8 oxo 2' deoxyguanosine urinaire (8 oxodG) dans les urines de 24h (Article III). Les tests ont montré la présence de plus de génotoxiques dans les urines des égoutiers (P <0,001). La moyenne du 8 oxodG urinaire chez les égoutiers était plus élevée (non significatif, P = 0,28) que les administratifs et ses valeurs moyennes ont été associées (P = 0,04) avec les années de travail dans le système des égouts. Les concentrations des HAP et COV dans l'atmosphère professionnelle des égoutiers étaient élevées par rapport à celles des administratifs (P <0,01) et il a été montré une augmentation de risque du cancer en utilisant les facteurs d'équivalence de toxicité et de risque unitaire de cancer. En conclusion, les biomarqueurs intégrés urinaire d’exposition et non spécifiques montrent que les égoutiers sont professionnellement exposés aux mélanges des substances génotoxiques. Il n’est pas possible de relier nos résultats avec l’accroissement du risque cancérogène chez les égoutiers.


  • Résumé

    Sewage workers are exposed to a wide variety of mixtures of chemicals many were shown to be genotoxicants or carcinogens. The aim of this cross sectional study was to explore integrated biomarkers of exposure and of early effects among sewage workers in order to better assess their carcinogenic risk (Paper I-protocol). Paper II, describes the validation step performed prior to choose the cellular line that meet our objectives. Over 10 months and on weekly basis, we, a) assessed the personal exposure of sewage (n=34) and office (n=30) workers (control group) to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and volatile organic compounds (VOCs) in the air of workplaces, b) evaluated the genotoxicity of organic urine extracts by in vitro comet and micronucleus assays on Hep G2 cells, c) assessed the DNA oxidative stress by the 24h urinary 8 oxo 2' deoxyguanosine (8 oxodG) (Paper III). The tests showed greater genotoxicity in the urine extracts of sewage workers (P<0.001). The 24hr urinary 8 oxodG mean level in sewage workers was higher (nonsignificant, P=0.28) than office workers and its mean values were associated (P=0.04) with working years in sewage system. Workplace air concentrations of PAHs and VOCs were elevated in sewage compared to office workplaces (P<0.01) and resulted in an increased lifetime cancer risk using toxicity equivalent factors and inhalation unit risk of cancer. In conclusion, the applied integrated and non-specific urinary biomarkers show that sewage workers experience exposure to multiple genotoxicants at the workplace. It is not possible to simply link our results with the increased cancer risk in sewage workers.

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