HAP oxydés : étude des effets génotoxiques in-vitro et caractérisation des adduits à l'ADN par spectrométrie de masse

par Adeline Clergé

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

Sous la direction de Raphaël Delépée.

Le président du jury était Pascal Cardinael.

Le jury était composé de Raphaël Delépée, Nathalie Grova, Bruno Le Bizec, Alexandre Albinet, Laurence Huc, Jérémie Le Goff.

Les rapporteurs étaient Nathalie Grova, Bruno Le Bizec.


  • Résumé

    Les adduits à l'ADN sont considérés comme des biomarqueurs de génotoxicité particulièrement pertinents, puisqu’ils sont représentatifs de la structure du composé génotoxique. Nos recherches se sont axées sur les études de génotoxicité incluant l'altération de l'ADN en relation avec le risque de cancer, en se focalisant sur les dérivés des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Des études de toxicité ont démontré que les HAP oxygénés (oxy-HAP) et les HAP nitrés (nitro-HAP) étaient responsables d'une grande partie de la toxicité totale des HAP. Ce travail s’est donc axé sur les oxy-HAP car, bien que ces composés soient omniprésents dans l'environnement, ils restent encore largement sous-étudiés en termes de toxicité. Une liste de 7 oxy-HAP, considérés comme prioritaires, a été sélectionnée sur des critères de présence dans l’environnement et de possible toxicité pour l’homme.Afin d’évaluer le potentiel mutagène et génotoxique de ces oxy-HAP prioritaires, de la 2’-désoxyguanosine (2’-dG), de l’ADN du thymus de veau et des cellules épithéliales bronchiques humaines immortalisées (BEAS-2B) ont été exposées à ces molécules. Des adduits ont été détectés en post-marquage au phosphore 32 puis ont été identifiés et caractérisés en spectrométrie de masse. Ces résultats prouvent, pour la première fois, l’interaction spontanée et directe entre l’ADN et nos 7 oxy-PAH. En outre, plusieurs tests de cytotoxicité et de mutagénicité ont été réalisés : le test MTS, le test CellToxTM Green et le test d’Ames. Cette étude a permis de démontrer les propriétés cytotoxiques et mutagènes de ces oxy-PAH.

  • Titre traduit

    Oxidized PAHs : in-vitro genotoxic effects study and characterization of DNA adducts by mass spectrometry


  • Résumé

    DNA adducts are considered as particularly relevant biomarkers of genotoxicity because they are specific of the structure of the genotoxic compound. Our research is focused on genotoxicity studies which encompass alteration of DNA in connection with cancer risk focusing on polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) derivatives. Studies about toxicity have demonstrated that oxygenated-PAHs (oxy-PAHs) and nitrated-PAHs (nitro-PAHs) were responsible of a large part of the total PAHs toxicity. This work focuses on oxy-PAHs because, although they are ubiquitous compounds in the environment, they still remain largely under studied in terms of toxicity. A set of 7 priority oxy-PAHs, was selected based on criteria of occurrence in the environment and possible toxicity for humans.In order to assess the mutagenic and genotoxic potential of the selected oxy-PAHs, 2’-deoxyguanosine (2’-dG), calf thymus DNA, and immortalized human bronchial epithelial cells (BEAS-2B) were exposed to these molecules. Adducts were detected in post-labelling with phosphorus 32 and were identified and characterized by mass spectrometry. These results prove for the first time, the spontaneous and direct interaction between DNA and at least 3 of our 7 oxy-PAHs. In addition, several cytotoxicity and mutagenicity assays were carried out: MTS assay, CellToxTM Green assay, and Ames assay. This study demonstrated the cytotoxic and mutagenic properties of these oxy-PAHs.


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