In vitro assessment of the toxicity of indoor volatile organic compounds (set up of a dynamic exposition technique)

Des centaines de composés chimiques volatils (COV et aldéhydes) sont présents dans l'air que nous respirons dans les environnements d'intérieur (maisons, bureaux, lieux publics ) à des concentrations souvent supérieures à celles mesurées à l extérieur. De plus, l homme passant la majeure partie de son temps en intérieur, la durée d exposition et les conséquences sur la santé sont loin d être négligeables. L objectif de cette thèse de doctorat était d évaluer, par des techniques in vitro, les effets biologiques potentiels des mélanges de faibles concentrations de polluants chimiques caractéristiques de l air intérieur. Pour cela, une méthode d exposition in vitro dynamique, utilisant un module appelé CULTEX® et permettant l exposition directe de cellules en interface air/liquide, a été mise au point. Nous avons étudié les effets de l exposition au toluène, benzène et formaldéhyde sur différentes lignées cellulaires humaines représentant les organes cibles des polluants. L application de faibles concentrations (proche des valeurs détectées dans les espaces intérieurs) des polluants, seuls puis en mélanges, sur les lignées cellulaires a permit de révéler la sensibilité et la spécificité du système d étude aux polluants par la détection d effets cytotoxiques, inflammatoires, oxydatifs et dénaturant sur l ADN propres à chaque produit et à leurs mélanges. D autres études ont été menées pour étudier l étendue des possibilités du système d exposition utilisé: l étude de la combinaison de l exposition à différents types d agents environnementaux (physiques et chimiques) et des tests d exposition in situ où des atmosphères recrées dans une chambre climatique à partir de matériels communs de construction ont été testéesHundreds of chemicals like volatile organic compounds (VOCs) are present in the indoor environment and are suspected to cause acute and chronic adverse health effects. At present, there is a lack of substantial information on toxicological effects caused by VOC mixtures at low concentrations; therefore, new experimental approaches should be designed to detect biological effects at typical indoor air concentrations. The aim of this PhD thesis was the in vitro evaluation of biological effects of low concentrations of indoor air pollutants. Toluene, benzene and formaldehyde were selected as representing key contaminants in indoor non-occupational environments. Human derived cell cultures, representing VOCs target organs were exposed to low concentrations of these air pollutants by means of an original exposure device, named CULTEX®, which permits the application of the volatile compounds directly on cell surface at the air/liquid interface. The exposition of cell cultures to low concentrations of selected volatile compounds, alone and in mixture, were able to initiate different biological effects in terms of toxicity, inflammatory response, oxidative stress and DNA damage. Further studies were performed in order to exploit the peculiarities of the exposure device: i.e. the combination of physical (UV) and chemical agents and the use of atmospheres generated in a climatic room by common construction materials.PARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF