Modification des voies de signalisations AhR et p53 après exposition des trophoblastes humains à des nanoparticules de dioxyde cérium et du benzo(a)pyrène
Résumé
Le placenta est un organe multifonctionnel essentiel au développement et à la croissance fœtale, mais représente également une barrière face aux xénobiotiques pour protéger le fœtus. Le benzo-(a)-pyrène (BaP) est un polluant déjà connu en tant qu’agent cancérogène mutagène et reprotoxique ainsi qu'un perturbateur endocrinien, pouvant traverser la barrière placentaire. Les nanoparticules de dioxyde de cérium (NP de CeO2) sont des polluants nouveaux qui partagent actuellement les mêmes sources d'émission que le BaP (fumée de cigarette, gaz d'échappement des moteurs diesel). Afin d’appréhender leur impact sur la santé humaine, l’OCDE avait inclus en 2010 les NP de CeO₂ dans la liste prioritaire de nanomatériaux nécessitant une évaluation urgente. Objectif : Le but de notre étude est de déterminer les effets cellulaires et les mécanismes d'action de ces deux polluants atmosphériques au niveau de la barrière placentaire humaine lorsqu'ils sont en exposition concomitante, afin de se rapprocher de la réalité environnementale. Le rapport de concentrations choisi est de 10 µg/cm2 de NPs CeO2 pour 1 µM de BaP, ce qui correspond à la quantité de BaP nécessaire pour couvrir la surface des NP. Méthodes : La cytotoxicité a été évaluée grâce à l’activité métabolique de la déshydrogénase mitochondriale (test WST-1) et du le relargage de la LDH. Une étude des protéines sur puce par Cell Stress Array a été réalisée afin d'identifier les voies de signalisation modulées après exposition à ces deux polluants sur des cytotrophoblastes villeux isolés à partir de placentas humains à terme. Certains résultats obtenus ont été confirmés par Western Blot. Résultats : Nous avons montré que les deux polluants ne sont pas toxiques pour les cytotrophoblastes aux doses réalistes d’exposition. Toutefois, le BaP seul ou en co-exposition au CeO2 active la voie de métabolisation/bioactivation qui passe par le récepteur aux aryles hydrocarbures (AhR), stabilise le facteur de transcription de stress p53 et sa cible transcriptionnelle p21, à priori sans modifier les niveaux d'enzymes antioxydantes. Au contraire, les NP de CeO2 semblent plutôt avoir un effet antioxydant et diminuent les niveaux de facteurs tels que HIF-1α, HIF-2α, p38 et NFκB. Ces effets de diminution sont potentialisés après une co-exposition aux deux polluants. Le Cell Stress Array met en évidence un grand nombre d'acteurs, dont les taux de protéines diminuent en co-exposition par rapport aux expositions individuelles, notamment celles de la voie p53 et probablement NFkB, suggérant une modulation de certaines voies de signalisation par rapport aux expositions individuelles. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour décrire les mécanismes par lesquels ces deux polluants atmosphériques altèrent le fonctionnement du placenta des femmes enceintes exposées.
