Identification des moisissures et de leurs métabolites secondaires colonisant des supports papiers : évaluation de la toxicité sur des cellules épithéliales respiratoires in vitro

par Sarah Boudih

Thèse de doctorat en Sciences du vivant

Sous la direction de Stéphane Bretagne.

Le président du jury était Jorge Boczkowski.

Le jury était composé de Stéphane Bretagne, Hervé Chéradame, Marcel Delaforge.

Les rapporteurs étaient Valérie Fessard, David Garon.


  • Résumé

    Introduction : La présence des moisissures et de leurs mycotoxines dans les matrices complexes de papiers est peu étudiée. Notre travail a porté sur la recherche de mycotoxines sur les papiers patrimoniaux altérés par le foxing et les papiers peints moisis issus de logements dont les habitants ont été diagnostiqués comme porteurs de symptômes allergiques et du syndrome des bâtiments malsains. Objectifs : Identifier les espèces fongiques de ces deux types de supports papiers et y déterminer la production de métabolites fongiques. Matériels et Méthodes : Le foxing a été caractérisé par des techniques pluridisciplinaires (physiques, biologiques, bioanalytiques, tests de cytotoxicité). Les métabolites fongiques dans les extraits hydro-organiques de ces papiers ont été recherchés et identifiés par spectrométrie de masse afin d'évaluer s'ils pouvaient être reliés aux espèces fongiques détectées par microbiologie. Puis le risque toxique de ces extraits de papiers a été évalué sur un modèle cellulaire in vitro. Résultats : Pour le foxing, nous avons pu en exclure une origine métallique et montrer que les micro-organismes présents dans celui-ci sont essentiellement des espèces fongiques. Pour les papiers peints, des pics relatifs à des métabolites fongiques ont été retrouvés. Grâce à l'ensemencement individuel d'espèces fongiques sur papier peint et à l'aide de la MS2, nous avons pu relier les composés de m/z 401 et 487 à S. chartarum. Les tests de cytoxicité ont montré une augmentation significative de la cytotoxicité des cellules A549 avec certains papiers peints moisis par rapport au papier peint témoin. Les cellules A549 ont montré une surexpression du TNF-α, de l'IL-8 et du CYP 1A1, après contact avec ces mêmes papiers peints. Discussion-Conclusion : Nous n'avons détecté aucune mycotoxine dans le foxing excluant ainsi d'éventuels liens entre inhalation de mycotoxines émanant de vieux manuscrits et symptomatologie respiratoire. Pour les habitants des logements et leurs symptômes respiratoires, il est difficile de les relier à une espèce fongique donnée ou à un métabolite donné, bien que S. chartarum ait pu être mis en cause. Ces premiers résultats doivent être confirmés par des études ultérieures

  • Titre traduit

    Identification of fungi and their secondary metabolites that alter paper : evaluation of the toxicity on in vitro epithelial respiratory cells


  • Résumé

    Introduction: Little study has been carried out on the presence of fungi and their mycotoxins in complex paper matrices. Our work has focused on finding mycotoxins on heritage paper altered by the foxing and wallpapers from moldy homes whose residents have been diagnosed with symptoms of allergies and sick building syndrome. Objectives: To identify the fungal species of these two types of paper and to determine the production of fungal metabolites. Materials and methods: The foxing has been characterized using multi-disciplinary technics (physical, biological, bioanalytical, cytotoxicity assays). The fungal metabolites in the hydro-organic extracts of these papers were sought and identified by mass spectrometry to assess whether they could be related to fungal species detected by microbiology. The toxicological risk of wallpaper extracts was then evaluated on model in vitro cells. Results: For the foxing, we could exclude a metal origine and we showed that the microorganisms present are mainly fungal species. For wallpapers, fungal metabolites were found. By seeding individual fungal species on wallpaper and using MS2, we were able to link the compounds of m/z 401 and 487 to S. chartarum. Cytotoxicity tests showed a significant increase in cytotoxicity of A549 cells with moldy wallpaper in comparison with the control wallpaper. A549 cells showed an overexpression of TNF-α after contact with these wallpapers as well as a significant overexpression of IL-8 and CYP 1A1.Discussion-Conclusion: We detected no mycotoxin in foxing, thus excluding possible links between inhalation of mycotoxins from old manuscripts and respiratory symptoms. For people in their homes and respiratory symptoms, it is difficult to draw any relationships to a given fungal species or a metabolite although S. chartarum has been implicated. These initial results should be confirmed by further study


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