Exposition humaine aux perturbateurs endocriniens par inhalation : caractérisation de la contamination de l’air intérieur par analyses chimiques et biologiques in vitro

par Stéphanie Laborie

Thèse de doctorat en Chimie, Environnement et Santé

Sous la direction de Marc Chevreuil.

Soutenue le 27-11-2015

à Paris, EPHE , dans le cadre de École doctorale de l'École pratique des hautes études (Paris) , en partenariat avec Milieux environnementaux, transferts et interactions dans les hydrosystèmes et les sols (Paris) (laboratoire) .

Le président du jury était Barbara Lebot.

Le jury était composé de Marc Chevreuil, Barbara Lebot, Luiz Felippe De Alencastro, Armelle Baeza-Squiban, Lucie Oziol, Corinne Sawka, Elodie Guigon-Moreau.

Les rapporteurs étaient Luiz Felippe De Alencastro, Armelle Baeza-Squiban.

mots clés

• Analyse biologique in vitro
• Perturbateurs endocriniens
• Analyse chromatographique
• Analyse dirigée par les bio-essais
• Air intérieur
• Spectrométrie de masse
• Perturbateurs endocriniens
• Chromatographie
• Analyse dirigée par l'effet
• Pollution de l'air ambiant intérieur
• Spectrométrie de masse

Résumé

L’objectif de ce projet a été de développer une approche bio-analytique permettant l’évaluation du danger inhérent à la multi-contamination de l’air intérieur en Ile-de-France. Des méthodes d’analyse chromatographique couplée à la spectrométrie de masse ont été développées et validées pour 62 composés d’intérêt présentant un potentiel perturbateur endocrinien (PE) avéré ou suspecté. Le potentiel PE a été évalué sur des bio-essais cellulaires de mesure de perturbation d’activité transcriptionnelle. Les résultats montrent que les familles de composés majoritaires dans l’air intérieur sont, par ordre décroissant : phtalates > muscs synthétiques > alkylphénols > parabènes. En outre, les composés sont prédominants en phase gazeuse, et les habitats les plus contaminés sont la crèche et la maison. L’air intérieur présente un potentiel PE de type œstrogénique, thyroïdien et anti-androgénique. En accord avec son profil de contamination, l’activité biologique de ce dernier se concentre majoritairement dans la phase gazeuse, et tend à être plus élevée dans la crèche et la maison. Une analyse dirigée par les bio-essais, ou effect-directed analysis (EDA), a été mise en œuvre pour identifier les composés cibles à l’origine des effets PE de l’air intérieur. Les composés suivants ont été identifiés comme étant potentiellement à l’origine d’effets PE observés : les phtalates, le méthyl-parabène, les alkylphénols, la cyperméthrine et les muscs synthétiques. Ce travail apporte des connaissances sur le danger inhérent à la multi-contamination de l’air intérieur ainsi que des données d’exposition utiles à une évaluation des risques sanitaires.

mots clés

• In vitro biological assay
• Endocrine disruptors
• Chromatographic analysis
• Effect-directed analysis
• Indoor air
• Mass spectrometry

Titre traduit

Human exposure to endocrine disruptors by inhalation : characterization of indoor air contamination by chemical and in vitro biological analyses

Résumé

The objective of this project was to develop a bio-analytical approach leading to the assessment of the inherent hazard of the indoor air multi-contamination. Chromatographic methods combined with mass spectrometry were developed and validated for 62 target molecules known or suspected as endocrine-disrupting (ED) compounds. The ED potential was assessed by cellular bioassays measuring perturbations of transcriptional activity. The data showed that the predominant families of compounds in indoor air were in the following descendant order: phthalates > musks > alkylphenols > parabens. The ED contaminants were mainly present in gaseous phase, and the most contaminated locations were the day nursery and the house. An estrogenic, thyroid and anti-androgenic potential was attributed to indoor air. In agreement with its contamination profile, the biological activity of the latter was concentrated predominantly in the gaseous phase, and tended to be higher in the day nursery and the house. An effect-directed analysis (EDA) was carried out to identify the target chemicals responsible for the ED effects of indoor air. The following chemicals were identified as being potentially responsible for the observed ED effects: phthalates, methyl-paraben, alkylphenols, cypermethrin and synthetic musks. This work provides both knowledge about the inherent hazard of the indoor air multi-contamination and exposure data useful in health risk assessment.