Placenta humain, AhR, Benzo(a)pyrène, Nanoparticules, Dioxyde de cérium, Trophoblaste, Hormones, Différentiation cellulaire, IDO1, P53, ERO

La pollution atmosphérique est une préoccupation majeure et l'exposition de la femme enceinte peut conduire à des effets néfastes sur le développement et la croissance du fœtus ainsi que sur l'évolution de la grossesse. Le placenta est l'organe d'interface entre les circulations sanguines maternelle et fœtale, dont les échanges et les fonctions endocrines jouent un rôle crucial dans le bon déroulement de la grossesse. Le placenta agit également comme une barrière sélective contre les xénobiotiques qui peuvent passer les barrières épithéliales et se retrouver dans la circulation sanguine maternelle. La barrière placentaire est constituée d'un épithélium trophoblastique, des cytotrophoblastes villeux (CTV) bordés par un syncytium (ST) en contact avec le sang maternel. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et les nanoparticules (NP) sont des polluants environnementaux pouvant franchir les barrières épithéliales, atteindre le placenta et porter atteinte à son intégrité et ses fonctions. Le Benzo(a)pyrène (BaP), un prototype de HAP, est formé lors de la combustion incomplète de la matière organique et retrouvé dans l'air ambiant (fumée de cigarette, gaz d'échappement automobile) ainsi que dans l'alimentation (grillades). Le BaP exerce ses effets cellulaires via sa métabolisation par le récepteur des hydrocarbures aromatiques AhR. Les NP de CeO2 sont nouvellement utilisées pour diverses applications tels que agents pharmaceutiques potentiels, additif de cigarette et dans le carburant Diesel et donc émises massivement dans l'atmosphère. Les travaux réalisés lors de ma thèse visent à évaluer l'impact des NP de CeO2 et du BaP sur l'intégrité et les fonctions de la barrière placentaire humaine. Nous nous sommes intéressés à la caractérisation d'AhR au cours de l'ontogenèse placentaire dans différents modèles (villosités choriales, lignée trophoblastique BeWo et trophoblastes primaires humains) ainsi qu'à l'étude des effets des NP de CeO2 et du BaP sur les trophoblastes primaires en exposition individuelle ou combinée. Nous avons établi une cartographie de l'expression placentaire d'AhR ainsi que de son activité au premier trimestre et à terme de grossesse, montrant sa localisation nucléaire constitutive en absence de ligand exogène, ajouté expérimentalement. Nos données suggèrent une activation intrinsèque d'AhR, probablement par des ligands placentaires endogènes, tel que la kynurénine formée à partir du tryptophane par l'enzyme IDO1 (indoleamine 2,3-dioxygénase 1). Nous avons montré qu'IDO1 est exprimé dans les trophoblastes sans mettre en évidence de lien direct entre la présence d'IDO1 et l'activation constitutive d'AhR. Nous avons ensuite décrit pour la première fois que les NP de CeO2 sont internalisées par les CTV et ST, diminuent l'activité métabolique trophoblastique de manière concentration et temps-dépendante, ont une action anti-oxydante et affectent la différenciation trophoblastique par la diminution de la capacité de fusion des CTV et la perturbation de la sécrétion des principales hormones de la grossesse (hCG, hPL, P4 et E2). L'étude de la cytotoxicité du BaP sur les trophoblastes nous a indiqué que le BaP induit la production d'espèces réactives de l'oxygène (ERO) et stabilise p53, un facteur de transcription stabilisé en cas de dommages à l'ADN et/ou stress oxydant, sans conduire à la mortalité des cellules. Nous n'avons pas rapporté d'effet supplémentaire de la co-exposition des trophoblastes aux deux polluants sur la viabilité cellulaire par rapport à l'exposition aux NP seules. Enfin, nous avons identifié les acteurs majeurs du stress cellulaire (p53, p21, NF-B, HIF-1, HIF-1) dont le niveau est modulé lors d'une co-exposition des CTV au BaP et NP de CeO2 versus leurs expositions individuelles. Nos travaux ont permis de mieux caractériser les conséquences biologiques de l'exposition de femmes enceintes à ces polluants seuls et en mélange, sur le développement et les fonctions placentaires.