L’Homme est exposé tout au long de sa vie à de nombreux contaminants présents dans l’environnement et l’alimentation généralement à faibles doses et en mélanges. L’évaluation des risques pose problème dans la mesure où il est bien établi qu’il existe des différences de réponse entre l’homme et l’animal. Quelle que soit la voie d’exposition, de par son rôle majeur dans la biotransformation des xénobiotiques, le foie est considéré comme un organe cible pour de nombreuses classes de produits chimiques potentiellement cytotoxiques, génotoxiques voire cancérogènes. Nous avons utilisé la lignée de cellules hépatiques humaines HepaRG non transformées pour évaluer la toxicité chronique et/ou le pouvoir cancérogène de pesticides et de composés génotoxiques présents dans l’environnement. Cette lignée est la seule connue pour avoir conservé des propriétés proches des hépatocytes humains en culture primaire. Dans une première partie nous avons confirmé le maintien de ses capacités fonctionnelles à confluence par l’analyse du transcriptome et de la biocinétique de 4 médicaments, après traitements quotidiens pendant 14 jours. Nous avons ensuite recherché les effets de mélanges de pesticides après des expositions aiguës et répétées. Nous avons ainsi montré que : 1. l’isomalathion, une impureté majeure du malathion, joue un rôle prépondérant sur la toxicité hépatique de ce dernier et qu’il inhibe la carboxylesterase impliquée dans le métabolisme des deux composés; 2. l’endosulfan et le méthoxychlore, deux organochlorés métabolisés par les CYP3A4 et 2B6, agissent de manière synergique sur leur cytotoxicité après une exposition unique ou répétée. De plus, alors que l'activité du CYP3A4 est inhibée de manière réversible par l’endosulfan, le méthoxychlore l’augmente. En revanche, l’activité du CYP2B6 est induite par les deux pesticides. Lorsqu’ils sont en mélange équimolaire un effet additif ou antagoniste est observé sur l'activité du CYP3A4 et du CYP2B6 respectivement quelle que soit la durée de l’exposition. Enfin, dans une troisième partie, nous avons exposé des cellules HepaRG pendant une quinzaine de passages à de faibles doses de deux contaminants génotoxiques nécessitant une bioactivation, l’aflatoxine B1 et une amine aromatique hétérocyclique, le PhiP, et démontré l’acquisition de propriétés de cellules transformées (par exemple croissance sur agar, migration dans le test de griffure et surexpression de gènes associés au cancer). Au total, nos résultats démontrent tout l’intérêt que représente la lignée hépatique humaine HepaRG métaboliquement compétentes pour l’étude de la toxicité chronique et/ou le potentiel cancérogène des contaminants de l’environnement. Ils ont permis de mettre en évidence d’interactions entre des pesticides en mélanges binaires et pour la première fois d’analyser le potentiel cancérogène de contaminants génotoxiques dans une lignée hépatique humaine. / Humans are exposed throughout their life to many environmental and food contaminants, usually at low doses and in mixtures. Risk assessment remains questionable as it is well established that there are differences in the response to chemicals between humans and animals. Regardless of the route of exposure, due to its major role in xenobiotic biotransformation, the liver is considered as a target organ for many classes of chemicals potentially cytotoxic, genotoxic or carcinogenic. We used the HepaRG cell line to evaluate chronic toxicity and/or carcinogenicity of pesticides and genotoxic compounds. This cell line is the only one known to exhibit properties similar to those of human hepatocytes in primary culture. In the first part we confirmed the maintenance of functional capacities of these cells at confluence by transcriptomic and biokinetic analysis of several drugs after a 14-day treatment. We then investigated the effects of mixtures of pesticides after acute and repeated exposures. We showed that : 1. Isomalathion, a major impurity of malathion, played a leading role on liver toxicity and inhibited carboxylesterase that is involved in the metabolism of these two compounds; 2. Endosulfan and methoxychlor, two organochlorines, metabolized by CYP3A4 and CYP2B6, acted synergistically on their cytotoxicity after single or repeated exposure. Moreover, whereas activity of CYP3A4 was reversibly inhibited by endosulfan and increased by methoxychlor. By contrast, CYP2B6 activity was induced by these two pesticides while in equimolar mixtures, they caused additive or antagonistic effects on CYP3A4 and CYP2B6 activities respectively, regardless of the duration of exposure. Finally, in the third part, we exposed HepaRG cells for up to 15 passages to low doses of two genotoxic contaminants which required bioactivation, aflatoxin B1 and heterocyclic aromatic amine, PhIP, and demonstrated the appearance of properties of transformed cells (e.g. growth on agar, cell migration in the wound healing test and overexpression of a number of genes associated with cancer). Altogether, our results demonstrate the great potential interest that represents the metabolically competent human liver cell line HepaRG for the study of chronic toxicity and/or carcinogenic potential of environmental contaminants. They highlight possible interactions between pesticides in binary mixtures and for the first time, demonstrate that the carcinogenic potential of genotoxic contaminants can be analyzed in an human hepatic cell line.

Les retardateurs de flamme (RF) sont des substances utilisées dans de nombreux produits synthétiques pour limiter la propagation du feu et ainsi améliorer la sécurité des habitations et des lieux publics. En raison de leur stabilité, de leur bioaccumulation et de leur toxicité, l’utilisation massive de certains RF, en particulier halogénés parmi lesquels la famille de Dechloranes, génère cependant un problème de contamination de l’environnement qui pose aujourd’hui la question d’éventuelles répercussions sur la santé humaine. Les Dechloranes ont été détectés pour la première fois dans l’environnement en 2006 et préoccupent, depuis, la communauté scientifique et les autorités sanitaires. Le présent travail avait pour objectif de contribuer à combler le manque manifeste de données sur les niveaux de prévalence en Dechloranes.Pour ce faire, une stratégie analytique ciblée, dédiée à l’identification et à la quantification des Dechloranes à l’état de traces (pg/g) dans des denrées alimentaires d’origine animale (DAOA) et des huiles végétales et basée sur un couplage GC-HRMS a été développé. Une attention particulière a été portée à la maîtrise des contaminations procédurales, eu égard au caractère ubiquitaire de certains composés. L’application de la méthode développée à 378 échantillons de poissons d’eaux douces de surface en France et de DAOA et huiles végétale collectées en France, au Liban et dans quatre pays d’Afrique subsaharienne a permis de brosser le premier état des lieux des niveaux de contamination environnementale et alimentaire dans ces pays, jusqu’à estimer l'exposition alimentaire de leurs populations à ces composés persistants et émergents. / Flame retardants (FR) are substances used in many synthetic products to limit the spread of fire and thus improve the safety of homes and public places. Due to their stability, bioaccumulation and toxicity, certain FRs, in particular halogenated ones among which the family of Dechloranes, are widely used, generating an issue of environmental contamination with potential repercussions on human health. Dechloranes were detected for the first time in the environment in 2006 and have since raised concerns to the scientific community and health authorities. The purpose of this paper is to help fill the obvious gap in data on prevalence levels of Dechloranes. To this end, a targeted analytical strategy dedicated to the identification and quantification of trace amounts of Dechloranes (pg/g) in animal foods (DAOA)and vegetable oils based on a GC-HRMS method has been developed. Particular attention has been paid to the control of procedural contaminations, given the ubiquitous nature of certain compounds. This method was applied to 378 samples of surface freshwater fish in France and DAOA and vegetable oils collected in France, Lebanon and four sub-Saharan African countries, and draw for the first time an inventory of levels of environmental and food contamination in these countries to estimate the dietary exposure of their populations to these persistent and emerging compounds