École Doctorale 

Rosalind Franklin (ED n°649).

Sujet de thèse 

Validation du cheveu comme biomarqueur du suivi de l’exposition humaine aux perturbateurs endocriniens à demi-vie courte (bisphénols et parabènes) dans les populations vulnérables.

Directeurs de thèse 

Dr Nicolas VENISSE et Pr Antoine DUPUIS.

Résumé 

Les perturbateurs endocriniens ont été définis en 2002 par l’Organisation Mondiale de la Santé comme des « substances chimiques […] qui peuvent interférer avec le fonctionnement du système endocrinien et induire des effets délétères sur cet organisme ou sur ses descendants ». Les sources d’exposition sont nombreuses (alimentation, produits d’hygiène et cosmétiques, vêtements…) définissant trois voies d’exposition : ingestion, inhalation, cutanée. Parmi les PE il existe la famille des bisphénols et des parabènes caractérisés par une courte demi-vie d’élimination. Au sein des bisphénols sont retrouvés le bisphénol A (chef de file), ses dérivés chlorés (MCBPA, DCBPA, TCBPA, TTCBPA) et ses analogues les bisphénols F et S. Au sein des parabènes sont notamment retrouvés le méthylparabène, l’éthylparabène, le propylparabène et le butylparabène.

Le biomonitoring se définit comme « la mesure analytique de biomarqueurs dans un fluide ou un tissu biologique humain facilement accessible ». Le sang et les urines sont des matrices communément utilisées pour la réalisation du biomonitoring mais leur intérêt pour estimer une exposition à moyen et long terme est limité pour les PE à demi-vies courtes comme les parabènes et bisphénols. Le cheveu se présente alors comme une alternative intéressante présentant de nombreux avantages en termes de prélèvement, conservation, manipulation ainsi qu’une large fenêtre d’exposition en lien avec l’accumulation des micropolluants organiques durant sa pousse.

L’objectif de cette thèse est de développer à partir de la matrice cheveu un biomarqueur d’exposition aux perturbateurs endocriniens à demi-vie courte (bisphénols et parabènes précédemment cités) dans les populations vulnérables. Ce projet comprend notamment le développement et la validation d’une méthode de dosage des bisphénols et parabènes dans le cheveu par LC-MS/MS (Robin et al., 2022)  afin de réaliser des études de transfert in vitro et in vivo des bisphénols et parabènes dans le cheveu permettant le développement d’un modèle physiologique à base toxicocinétique. Une campagne de sensibilisation est également menée auprès des professionnels hospitaliers (notamment les professionnels de santé) considérés comme des médiateurs clés dans la sensibilisation des populations vulnérables (telles que les femmes enceintes) sur les risques liés à l’exposition aux perturbateurs endocriniens.

Mots-Clés 

Perturbateurs endocriniens, matrice cheveu, biomonitoring humain, modèle physiologique à base toxicocinétique, campagne de sensibilisation des professionnels hospitaliers.

Publications

 Robin J, Binson G, Albouy M, Sauvaget A, Pierre-Eugene P, Migeot V, Dupuis A, Venisse N. Analytical method for the biomonitoring of bisphenols and parabens by liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry in human hair. Ecotoxicology and Environmental Safety 243 (2022) 113986. doi: 10.1016/j.ecoenv.2022.113986

Graduate school

Rosalind Franklin (graduate school n° 649).

Thesis topic

Validation of hair as a biomarker for monitoring human exposure to short half-life endocrine disruptors (bisphenols and parabens) in vulnerable populations.

Thesis supervisors

Dr Nicolas VENISSE and Pr Antoine DUPUIS.

Summary

Endocrine disruptors (EDs) were defined in 2002 by the World Health Organization as ‘chemical substances […] that can interfere with the functioning of the endocrine system and induce deleterious effects on this organism or its descendants’. Exposure sources are numerous (food, hygiene and cosmetic products, clothing, etc.) defining three exposure pathways: ingestion, inhalation and dermal contact. Among EDs the bisphenols and parabens families are characterized by a short half-life of elimination. Within the bisphenol family, main representatives are bisphenol A (leader), its chlorinated derivatives (MCBPA, DCBPA, TCBPA, TTCBPA) and its analogues bisphenols F and S. Among the paraben family, methylparaben, ethylparaben, propylparaben and butylparaben are commonly found.

Biomonitoring is defined as ‘the analytical measurement of biomarkers in a readily available human biological fluid or tissue’. Blood and urine are matrices commonly used for biomonitoring, but their interest is limited for the assessment of mid-to long-term exposure in the case of short half-live EDs such as parabens and bisphenols. Hair is an interesting alternative with many advantages in terms of sampling, conservation, handling and presenting a large exposure window due to the accumulation of organic micropollutants during its growth.

The thesis objective is to develop the use of hair matrix as a biomarker of exposure for short half-life endocrine disruptors (bisphenols and parabens previously mentioned) in vulnerable populations. This project includes the development and validation of a method for the determination of bisphenols and parabens in hair by LC-MS/MS (Robin et al., 2022) in order to carry out in vitro and in vivo transfer studies of bisphenols and parabens and develop a physiologically based toxicokinetic model. An awareness campaign is also conducted with hospital professionals (especially health professionals) who are considered as key mediators in raising awareness among vulnerable populations (such as pregnant women) on the risks associated with exposure to endocrine disruptors.

Key words

Endocrine disruptors, human biomonitoring, hair matrix, physiologically based toxicokinetic model, awareness campaign on hospital professionals.