Les Inuit sont de par leur lieu et mode de vie fortement exposés aux pesticides organochlorés notamment au DDT et à son métabolite principal, le DDE. La littérature scientifique rapporte des effets délétères de l’exposition prénatale à ces molécules sur le développement des fonctions cognitives des enfants. Aucune étude ne s’est intéressée aux conséquences de l’exposition in utéro au DDT et au DDE sur le développement des fonctions sensorielles des enfants. Le premier objectif de cette thèse était donc d’évaluer si l’exposition prénatale à ces molécules pouvait être associée aux fonctions visuelles des enfants Inuit. Le DDT et le DDE ont été mesurés dans le cordon ombilical ainsi que dans le sang des enfants à 5 et 11 ans. Les potentiels évoqués visuels des enfants ont été enregistrés à 11 ans. Des analyses de régressions multiples ont révélé une augmentation de l’amplitude de la composante N150 en lien avec les niveaux de DDE mesurés dans le cordon ombilical ainsi qu’une diminution de l’amplitude de la N75 en lien avec les concentrations sériques de DDE mesurées à 5 ans. Ces données suggèrent que l’exposition périnatale au DDE pourrait avoir un impact sur l’intégrité des fonctions visuelles des enfants. La seconde partie de la thèse portait sur les pesticides organophosphorés dont l’usage a remplacé celui des organochlorés dès les années 1970. Différentes études réalisées auprès de populations défavorisées ont montré que l’exposition prénatale à ces molécules pouvait altérer les fonctions cognitives des enfants. Le second objectif du présent travail était donc d’évaluer si l’exposition aux organophosphorés pouvait être associée aux fonctions cognitives d’enfants issus de la population générale en France. Les métabolites communs aux organophosphorés ont été mesurés dans les urines des mamans durant la grossesse (i.e. DAP, DM et DE). Le WISC a été administré aux enfants à 6 ans par une neuropsychologue afin d’obtenir deux indices de développement cognitif, un indice de mémoire de travail et un indice de compréhension verbale. Les analyses de régression multiple réalisées n’ont pas permis de mettre en évidence d’association entre les DAP mesurés dans les urines des mamans durant la grossesse et les fonctions cognitives des enfants. A l’inverse les niveau urinaires de DE ont été associés à de meilleurs scores de compréhension verbale. Ces données suggèrent que certaines populations pourraient être plus vulnérables que d’autres aux propriétés de neurotoxicité développementale des pesticides organophosphorés, notamment les populations issus de milieux défavorisés. Du fait de l’exposition commune aux pesticides organophosphorés il parait important de mieux caractériser les conséquences neuro-développementale de l’exposition prénatale à ces molécules. L’étude de l’intégrité des processus visuels peut parfois permettre de mettre en évidence des altérations neuro-développementales non décelables avec les outils standards d’évaluation neuropsychologique. Le troisième objectif du présent travail était donc d’évaluer si l’exposition prénatale aux pesticides organophosphorés pouvait être associée aux fonctions visuelles des enfants issus de la population générale en France. Des analyses de régression multiple ont permis de mettre en relation les niveaux urinaires de DAP, DM et DE mesurés chez les mamans durant la grossesse et les scores de sensibilité au contraste obtenus chez les enfants à 6 ans à l’aide du Functional Acuity Contrast Test. Bien qu’aucune association significative ne soit mise en évidence chez l’ensemble des sujets, de plus faibles scores sont obtenus chez les garçons en lien avec les niveaux urinaires de DE mesurés durant la grossesse. Ces données suggèrent que l’exposition prénatale aux organophosphorés pourrait influencer le développement des fonctions visuelles des enfants et plus particulièrement des garçons. / Prenatal organochlorine and organophosphate pesticides exposure and children cognitive and sensory function at school age

More than 50% of newborns death is due to the sudden infant death syndrome (SIDS). Exposure to cigarette smoke represents the highest risk factor for SIDS. Cardiac bradycardias are observed in most cases of SIDS. The cardiac conduction system is molded by a resorptive degeneration process (apoptosis). Nicotine is known to possess anti-apoptotic effects. Therefore, we hypothesized that nicotine disrupts the maturation of the sinoatrial (SAN) and auriculoventricular (AVN) nodes, which in return can cause arrhythmias leading to SIDS. Methods: Osmotic pumps delivering nicotine were subcutaneously implanted in pregnant rabbits at their second week of pregnancy. We then characterized the level of apoptosis in SAN of newborn rabbits exposed or not to nicotine in utero. Moreover, we did immunofluorescence to localize the sodium channels (Na[subscript v]s) within the SAN. Then, using quantitative PCR, we quantified the expression of Na[subscript v]s in the atria and ventricles of the newborn rabbits' hearts at 0, 7, 14 and 30 days postnatal. Finally, we looked at the effect of isoproterenol on the cardiac sodium channels in rabbits exposed or not to nicotine. Results: Nicotine decreased apoptosis at 7 days postnatal, thus preventing the early development of SAN. At 14 and 30 days when serum nicotine levels dropped to 0 ng/ml, apoptosis reached levels similar to unexposed rabbit hearts at 7 days. Nicotine increased the expression pattern of SCN1A and SCN5A in the right atria of control newborn rabbits. Therefore, at 0 day PN, we observed an increase in the expression of SCN1A, SCN4A and SCN5A of respectively 3, 2 and 15 times. At 7 days PN, I observe an increase of expression of 7, 30 and 64 times for SCN1A, SCN4A and SCN5A respectively. At 14 days PN, I notice an increase in the expression of SCN1A, SCN4A and SCN5A of respectively 2, 3 and 7 times. At 30 days PN, I note an increase of expression of SCN5A by 44 times when exposed to nicotine. Finally, I observe that nicotine removes the effect of isoproterenol on the amplitude of cardiac sodium channels. Conclusion: In conclusion, our study demonstrates that nicotine disturbed the resorptive degeneration process and delays the development of the SAN and regionally perturbed expression of SCN1A, SCN4A and SCN5A. These changes can help explain the conduction disturbances observed in SIDS.

Le MPH est le médicament le plus prescrit pour le traitement du trouble déficitaire de l'attention/hyperactivité (TDA/H). Sa prescription de l’enfance à l’âge adulte et notamment chez les femmes en âge de procréer soulève des questions sur les effets à long terme d’un tel traitement sur le cerveau en développement. À ce jour, aucune information n’est disponible concernant la présence ou non de modifications neurobiologiques à l’âge adulte consécutives à une exposition prénatale au MPH. Nous avons utilisé un modèle d'exposition prénatale au MPH chez le rat pour étudier les conséquences d'un tel traitement sur le fonctionnement du cerveau adulte. L'imagerie scintigraphique a été réalisée pour comparer les profils métaboliques cérébraux des rats exposés en prénatal au MPH vs témoins. L'aspect structural de leur système dopaminergique a été évalué avec un immunomarquage de la TH et l'aspect fonctionnel à l'aide de microdialyse in vivo et d'immunohistochimie c-Fos dans des conditions basales et après stimulation dopaminergique. Parallèlement, l'évaluation comportementale de ces animaux vis-àvis de récompense naturelle ou synthétique ainsi que leur réactivité vis-à-vis de l'effet locomoteur de la cocaïne a été étudiée. Les animaux exposés en prénatal au MPH affichent des altérations neurobiologiques structurales et fonctionnelles associées au système dopaminergique et à sa réactivité suite à une administration de cocaïne. Nos résultats montrent aussi que ces animaux présentent une altération de la préférence et de la motivation au sucre (renforçateur naturel) alors qu'aucune différence de motivation pour s'auto-administrer de la cocaïne (renforçateur synthétique) n'a été décelée. Cependant, ces animaux montrent une baisse de sensibilité aux effets locomoteurs de la cocaïne. À notre connaissance, notre étude préclinique est la première qui rapporte des modifications neurobiologiques à long terme après une exposition prénatale au MPH. / MPH is the gold standard medication for Attention-Deficit/Hyperactivity Disorders (ADHD). MPH extended prescription to adult patients raises the question of MPH's long-term effects during brain development when it is administered to ADHD women of childbearing age. There is still no information regarding the neurobiological modifications consecutive to a prenatal exposure to MPH. We used a rat model of prenatal exposure to MPH to investigate the consequences of such treatment on adult brain functioning. Rats prenatally exposed to MPH displayed structural and functional neurobiological alterations related to dopaminergic system and its reactivity to cocaine administration. Furthermore, these animals showed behavioral changes towards natural or synthetic rewards. To our knowledge, this is the first preclinical study reporting long-lasting neurobilogical modifications after a prenatal exposure to MPH.

Contexte : Les phtalates et les phénols sont des perturbateurs endocriniens. Les données concernant leurs effets sur la croissance fœtale et durant l'enfance sont limitées et suggèrent un effet dépendant du sexe de certains phénols sur le poids de naissance. Une des limites de ces études est l'estimation de l'exposition, basée sur la mesure de leurs concentrations dans un petit nombre d'échantillons d'urine maternelle. En raison de la faible persistance de ces composés chimiques dans l'organisme, les concentrations urinaires varient dans le temps. Les concentrations dosées dans d'autres matrices comme le liquide amniotique pourraient être pertinentes pour estimer l'exposition fœtale.Objectifs : Les objectifs de la thèse étaient : 1) d'étudier les impacts potentiels de l'exposition prénatale aux phénols et aux phtalates sur la croissance du fœtus et de l'enfant ; 2) de caractériser la variabilité des concentrations urinaires de phénols au long de la grossesse et de comparer les concentrations de phénols dosées dans le liquide amniotique et l'urine maternelle recueillis le même jour ; 3) de caractériser le biais et l'impact sur la puissance statistique de l'utilisation d'un faible nombre d'échantillons urinaires pour estimer les expositions. Méthodes : Les associations entre les phénols, les phtalates et la croissance ont été étudiées parmi un sous-effectif de la cohorte mère-enfant EDEN ayant accouché de garçons (n =520). La croissance fœtale a été estimée à l'aide d'échographies réalisées pendant la grossesse et de mesures à la naissance. La croissance postnatale a été modélisée à partir de mesures répétées normalisées, réalisées entre la naissance et 3 ans. Les biomarqueurs d'exposition aux phtalates et phénols ont été dosés dans les urines maternelles recueillies une fois pendant la grossesse. La variabilité des concentrations urinaires de phénols et la correspondance avec les concentrations mesurées dans le liquide amniotique ont été étudiées chez 71 femmes enceintes recevant une amniocentèse au centre médical Mount Sinaï (NY, États-Unis). Un échantillon d'urine maternelle a été recueilli le jour de l'amniocentèse, et à deux autres reprises pendant la grossesse. L'étude concernant les biais est basée sur des données simulées. Résultats : Les concentrations de triclosan étaient négativement associées à tous les paramètres de croissance mesurés à la troisième échographie (p ≤ 0,16) et avec la périmètre crânien à la naissance (β = - 1,4 mm, IC 95%; -2.8; 0.0). Les parabènes étaient associés positivement avec le poids à la naissance (p < 0,05). Le méthyle et propyle parabènes étaient aussi positivement associés au poids et à la circonférence abdominale à 3 ans (p-valeurs comprises entre 0,02 et 0,14). En ce qui concerne la variabilité des concentrations urinaires pendant la grossesse, les coefficients de corrélation intra-classe (ICC) variaient entre 0,48 et 0,62 pour l'ensemble des phénols sauf le bisphénol A (ICC = 0,11). Seuls la benzophénone-3 et le propyle parabène ont été détectés dans au moins 50 % des échantillons de liquide amniotique. Pour ces composés les concentrations dosées dans l'urine maternelle et le liquide amniotique, recueillis le même jour, étaient positivement associés. Dans le cadre d'une simulation, nous avons estimé que 5 échantillons d’urine étaient nécessaires pour estimer correctement l’exposition aux produits chimiques ayant un ICC de 0,6, tandis que pour des produits chimiques avec un ICC de 0,15, environ 25 échantillons étaient nécessaires.Conclusion : Un seul échantillon d'urine était disponible pour évaluer les expositions des femmes de la cohorte EDEN et nos résultats peuvent être affectés d'un biais résultant d'erreurs de classification des expositions, notamment pour le bisphenol A pour lequel nous avons observé une variabilité importante des concentrations. Néanmoins, notre étude suggérait un effet de l'exposition prénatale à certains phénols sur la croissance pré- et post-natale. / Background: Phthalates and phenols belong to the family of short half-life endocrine disruptors. Data regarding their effects on fetal and early post-natal growth in Human are sparse and suggest a sex-specific effect of some phenols on birth weight. One of the limitations of these studies is exposure assessment usually based on the measurement of their concentrations in a small number of maternal urine samples collected during pregnancy. Because of their low persistence in the organisms and the likely episodic nature of the exposures, urinary concentrations of these chemicals are likely to vary. Chemical concentrations measured in alternative matrix, such as amniotic fluid, might be a relevant dosimeter of fetal exposure.Objectives: Objectives of the thesis were: to study the potential effects of prenatal exposures to phenols and phthalates on pre- and early post-natal growth; to characterize variability in maternal urine concentrations of phenols throughout pregnancy and to compare phenol concentrations in amniotic fluid to those measured in maternal urine collected same day; to characterize the impact of increasing the number of measurements to estimate exposure on bias and statistical power of epidemiological studies.Methods: Associations between phenols, phthalates and growth were studied among a subsample of pregnant women of the French EDEN cohort delivered boys (n =520). We measured fetal growth with ultrasound (three times during pregnancy) and birth measurements. We used standardized measures acquired between birth and 3 years of age to model postnatal growth. We measured biomarkers of phthalates and phenols in maternal urines collected once during pregnancy: 191 women were assessed in 2008 and 410 other women in 2012 (ntot = 601). Variability in phenol urine concentrations and relationship between concentrations measured in amniotic fluid and maternal urine collected on the same day were studied among 71 pregnant women presenting for an amniocentesis at the Mount Sinai Medical Center (NY, USA). Maternal urine was collected at the time of the amniocentesis appointment, and on two subsequent occasions. Urine and amniotic fluid were analyzed for nine phenols.The study aiming at characterizing bias was based on simulated data. Results: Among the subsample of 191 pregnant women from the EDEN cohort, we observed a negative association between dichlorophenols and birth weight and a positive association between benzophenone-3 and birth weight. The associations with dichlorophenols were not replicated in the larger subsample of the EDEN cohort (n = 520). Triclosan concentration was negatively associated with all of the growth parameters measured at the third ultrasound examination (p ≤ 0.16) and with head circumference measured at birth (β = - 1.4 mm, 95% CI; -2.8; 0.0). All of the parabens were positively associated with weight at birth (p < 0.05). These associations remained in childhood for methyl- and propyl-parabens. Regarding the variability in phenol urinary concentrations during pregnancy, the intraclass correlation coefficients (ICC) ranged between 0.48 and 0.62 for all phenols except bisphenol A (ICC = 0.11). Only benzophenone-3 and propylparaben were detectable in at least half of the amniotic fluid samples; for these phenols, concentrations in maternal urine and amniotic fluid were positively associated. In a simulation study, we estimated that 5 samples will be needed to correctly estimate exposure to chemicals with ICC of 0.6, while for chemicals with ICC of 0.15 around 25 samples would be needed.Conclusion: We only had spot urine sample to assess exposure in the EDEN cohort and findings may be affected by exposure misclassification, especially for bisphenol A for which we observed high variability in urine concentrations. Nevertheless, our study lends support to a potential effect of prenatal exposure to some phenols on pre- and early post-natal growth.

Le bisphénol A (BPA) présente des propriétés perturbatrices thyroïdiennes. Compte-tenu du rôle essentiel du système thyroïdien sur le développement du système nerveux central, l'exposition de la femme enceinte au bisphénol A est très préoccupante. Ainsi, cette thèse visait à déterminer les conséquences d'une exposition gestationnelle au BPA sur le développement du SNC conjointement aux effets sur la fonction thyroïdienne dans un contexte d'exposition interne parfaitement documenté et évalué par rapport aux expositions décrites chez l'être humain. L'exposition de brebis gestantes au BPA perturbait l'homéostasie thyroïdienne maternelle et modulait chez le fœtus, le métabolome de différentes structures cérébrales. Les modulations observées suggéraient que le BPA pouvait altérer la neurogenèse, la plasticité neuronale, la structure membranaire et le métabolisme énergétique au niveau central. La dose induisant les perturbations de la fonction thyroïdienne maternelle et du système nerveux central fœtal conduisait à des concentrations sériques en BPA similaires à celles décrites chez l'homme. / Bisphenol A (BPA) is able to disturb the thyroid function. Given the key role of thyroid function in the development of the central nervous system (CNS), gestational exposure to BPA is a matter of particular concern. Our goal was to evaluate the consequences of a BPA gestational exposure on the developing CNS jointly to its effects on the thyroid function within a context of a well-documented internal exposure compared to BPA human exposure. BPA exposure of pregnant ewes disrupted the maternal thyroid homeostasis and modulated the metabolome of specific fetal brain regions. The different modulations we observed suggested that BPA might alter neurogenesis, neuronal plasticity, membrane structure and energy metabolism. Interestingly, the BPA dose inducing maternal thyroid disruption and fetal CNS modulations led to BPA serum concentrations similar to those described in human biomonitoring studies.

Les tumeurs germinales du testicule (TGT) représentent le cancer le plus fréquent chez les hommes Européens âgés de 15 et 39 ans. L'incidence a doublé dans la plupart des pays Européens depuis 30 ans. Cette augmentation rapide, les variations géographiques d'incidence et les études chez les populations migrantes suggèrent un rôle des facteurs environnementaux dans le développement des TGT. Cette thèse propose de contribuer à l'amélioration des connaissances concernant l'évolution du TGT en clarifiant l'impact des expositions environnementales et professionnelles, notamment pendant la période prénatale. Les objectifs principaux sont de: 1. Prédire l'incidence du TGT jusqu'en 2025 en estimant la part d'augmentation due aux changements démographiques afin d'obtenir une estimation de l'augmentation due aux risques. 2. Faire un bilan de l'état des connaissances sur l'association entre les expositions environnementales et professionnelles et le développement du TGT dans une revue systématique de littérature 3. Investiguer l'association entre l'exposition parentale professionnelle aux pesticides en période prénatale et le TGT parmi la descendance Les résultats montrent que l'incidence du TGT continue d'augmenter, mettant en avant un fort impact environnemental dans l'évolution du TGT. Néanmoins, la revue de littérature ne permettait pas d'identifier de facteurs de risque environnementaux avérés, mais montrait un manque d'études investiguant les expositions prénatales sur le risque de TGT. L'étude NORD-TEST menée sur les données de registre de quatre pays nordiques est l'étude la plus puissante à ce jour et ne montre aucune association entre l'exposition parentale professionnelle aux pesticides en période prénatale et le TGT / Testicular germ cell tumours (TGCT) are the most common cancer diagnosed among young European men aged between 15 and 39 years. TGCT incidence rates have doubled in most European countries over the last 30 years. This rapid increase in incidence, the geographical variations and the studies in migrant populations suggest a role of environmental factors in TGCT aetiology. This thesis aims to contribute to the knowledge of TGCT evolution by studying the impact of environmental and occupational exposures, especially during the prenatal period. The objectives are: 1. To estimate the proportion of the increased incidence due to overall changes in risk patterns compared to the proportion due to demographic changes, by predicting the future testicular cancer trends in Europe 2. To summarize and evaluate the current knowledge on environmental and occupational exposures related to TGCT risk by means of a systematic literature review 3. To investigate the association between the prenatal parental occupational exposure to pesticides and TGCT risk in the offspring. The results show that the TGCT incidence continues to increase, supporting an environmental impact on TGCT evolution. From the epidemiological literature to date no specific environmental risk factors emerge; however, there have clearly been a lack of studies investigating prenatal exposures on TGCT risk. The NORD-TEST study, based on registry data from four Nordic countries, is the largest study to date. No association was found between parental occupational exposure to pesticides during prenatal period and TGCT risk

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Contexte : L’organisme en développement est très sensible à son environnement. Plusieurs études épidémiologiques ont suggéré la toxicité développementale d’une dizaine de polluants suite à des expositions prénatales. L’objectif général de cette thèse est d’évaluer les conséquences des expositions à des polluants chimiques (consommation de produits de la mer comme vecteur de contamination, solvants organiques et insecticides organophosphorés) pendant la grossesse sur le développement de l’enfant à 2 ans en se focalisant sur le développement neuro-comportemental, le développement respiratoire et immunitaire et le développement staturo-pondéral. Matériel et méthodes : Ce travail s’est appuyé sur la cohorte mère-enfant PELAGIE, mise en place en Bretagne entre 2002 et 2006. Près de 3500 femmes ont été incluses en début de grossesse et environ 1500 couples mère-enfant ont été suivis à 2 ans. Les expositions ont été évaluées en début de grossesse à partir de questionnaires, de matrices emplois-expositions ou de dosage de biomarqueurs d’exposition. Les indicateurs de santé ont été mesurés lors du suivi à 2 ans par questionnaire permettant de recueillir des éléments sur le comportement, les manifestations respiratoires à type de sifflement, les maladies allergiques et la croissance entre la naissance et 2 ans. Résultats : L’exposition professionnelle prénatale aux solvants organiques était associée à des déficits de l’attention/hyperactivité et des niveaux d’agressivité plus importants chez l’enfant à 2 ans. Cette exposition n’était pas associée avec les manifestations respiratoires et allergiques. Nous avons aussi montré que la consommation maternelle de coquillages et crustacés pendant la grossesse était associée à une augmentation du risque d’allergie alimentaire chez l’enfant. Enfin, l’exposition prénatale aux insecticides organophosphorés a été associée à une diminution de la vitesse de croissance en taille à 2 ans. Conclusion : Ce travail renforce l’hypothèse de l’implication de l’exposition prénatale aux polluants chimiques de l’environnement, y compris à faible dose, dans l’origine développementale de la santé et des maladies. / Background: The organism is very sensitive to environment during its developmental period. Number of epidemiological studies has suggested the developmental toxicity of about ten chemical pollutants after prenatal exposure. The general objective of the thesis is to explore the effect of prenatal exposure to certain chemical pollutants (organic solvents, organophosphates pesticides and maternal consumption of fish and shellfish (vectors of pollutants)) on child development at age 2. Methods: This thesis is based on the PELAGIE mother-child cohort that was set up in 2002, in Brittany (FRANCE). In total, 3421 women were included in this cohort at the beginning of pregnancy and 1500 mother- child pairs were followed when the child was 2 years old. Exposures were evaluated at the beginning of pregnancy from questionnaires, job-exposure matrices or measurement of biomarkers of exposure. Health indicators were measured at the 2 years follow-up. At follow-up, questionnaires allowed to obtain information on child behaviour, respiratory manifestations like wheezing, allergies (eczema and food allergy) and growth between birth and the age of two. Results: Prenatal occupational exposure to solvents was associated with higher level of hyperactivity and attention deficit at age 2. This exposure was not associated neither with respiratory nor with allergic manifestations. We also observed that maternal shellfish consumption during pregnancy was associated with a higher risk of food allergy in preschoolers. Finally, higher prenatal exposure to organophosphate pesticides was associated with a decrease height growth velocity at age 2. Conclusion: The present thesis based on the PELAGIE study supported for the hypothesis that prenatal exposure to environmental chemicals may be implicated in the developmental origin of health and diseases.

Les phénols et les phtalates incluent des composés très largement utilisés dans des produits de la vie quotidienne. Une grande partie de la population générale y est donc largement exposée. Ces composés sont suspectés d’être des perturbateurs endocriniens et des effets sur la santé chez l’Homme ont été rapportés, notamment après une exposition périnatale. Les études épidémiologiques sur les effets sur la santé humaine reposent généralement sur un faible nombre de biospécimens pour estimer l’exposition. Cependant, la variabilité intra-individuelle des phénols et des phtalates est potentiellement forte, ce qui peut entraîner une mauvaise classification de l’exposition dans les études sur les effets des phénols et des phtalates et limite leurs conclusions. La variabilité intra-individuelle des phénols et des phtalates au cours de la grossesse n’est pas très bien caractérisée à l’heure actuelle.L’objectif de cette thèse est d’explorer l’exposition aux phénols et aux phtalates et plus précisément : 1) d’étudier les associations entre une telle exposition pendant la grossesse et la santé respiratoire de l’enfant au cours de ses premières années de vie ; 2) de caractériser la variabilité temporelle intra-individuelle de ces composés au cours de la grossesse ; et 3) d’évaluer l’efficacité d’une approche basée sur le pooling intra-sujet d’un nombre réduit d’échantillons journaliers pour estimer l’exposition.Les associations entre l’exposition aux phénols et phtalates et la santé respiratoire reposent sur n = 587 couples mèresenfants de la cohorte prospective française EDEN. Les développements sur l’estimation de l’exposition au cours de la grossesse s’appuient sur n = 16 femmes enceintes ayant participé à l’étude de faisabilité de la cohorte SEPAGES.Les travaux de cette thèse quantifient la variabilité intra-individuelle des concentrations urinaires des biomarqueurs d’exposition aux phénols et des phtalates au cours de la grossesse pour des échelles de temps variées (du jour à plusieurs mois). Ils confirment empiriquement que cette variabilité peut biaiser fortement les fonctions doses-réponses dans les études épidémiologiques explorant les effets de l’exposition fœtale à ces composés chez l’Homme.Les résultats de cette thèse enrichissent la littérature émergente sur les effets des expositions précoces aux phénols et phtalates sur la santé respiratoire de l’Homme. Cependant, notre étude ainsi que la plupart des recherches précédentes sont potentiellement limitées par les problématiques liées à la mesure de l’exposition. Ce travail souligne l’importance de stratégies d’échantillonnage des biomarqueurs d’exposition plus élaborées pour l’étude de ces composés dans de futures études épidémiologiques. Ces résultats sont aussi pertinents en dehors du contexte de la grossesse et pour d’autres composés non-persistants. De nouvelles approches, telles que le pooling répété pour chaque sujet d’un petit nombre de biospécimens journaliers, validé dans cette thèse, sont nécessaires pour caractériser efficacement l’impact des composés non-persistants sur la santé de l’Homme. / Phenols and phthalates include chemicals widely used in daily-life products, resulting in ubiquitous exposure of the general population. There is growing concern regarding the effects on human health of these compounds, suspected to be endocrine disruptors, particularly during early life. Epidemiological research on the health effects of phenols and phthalates in offspring generally rely on a few biospecimens to assess exposure. These studies are limited by the possibly strong within-subject variability, which may result in exposure misclassification. The within-subject variability in the context of pregnancy and its possible impact on dose-response functions are poorly characterized.The aim of this thesis was to study the exposure to several phenols and phthalates during pregnancy by: 1) investigating the possible associations between this exposure and respiratory outcomes in childhood; 2) characterizing the temporal within-subject variability of these compounds during pregnancy; and finally 3) studying the efficiency of a within-subject pooling approach using a small number of daily biospecimens for exposure assessment.Associations between exposure to phenols and phthalates and respiratory health relied on n = 587 mother-child pairs from the French EDEN prospective cohort. Developments about the assessment of exposure during pregnancy relied on n = 16 pregnant participants of the SEPAGES-feasibility study who had collected all their urine samples for three weeks.This work quantified the within-subject variability of phenol and phthalate biomarker concentrations during pregnancy over various time scales (day to months), and confirmed empirically that this variability is likely to strongly bias the doseresponse functions in human-based epidemiological studies exploring the effects of gestational exposure to these chemicals.This thesis adds to the emerging literature on respiratory health impacts of early-life exposure to several phenols and phthalates. However, as for most studies on the human health effects of phenol and phthalate exposure, it is potentially challenged by this exposure assessment issue. Thus, this work emphasizes the relevance of more elaborate sampling strategies for exposure biomarkers in future epidemiological studies. These results have relevance for studies outside the context of pregnancy, and also for other nonpersistent compounds. New designs, such as the within-subject pooling of biospecimens validated in this study, are needed so as to efficiently characterize the health impact of nonpersistent chemicals.

Les substances perfluoroalkylées (PFAS) sont des composés synthétiques utilisés dans une multitude de domaines pour leurs propriétés hydrofuges, antiadhésives et antitaches exceptionnelles. Cependant, ces contaminants, dont la neurotoxicité a été démontrée dans les études in vitro et in vivo, sont capables de traverser la barrière placentaire et d’atteindre le fœtus en développement. Bien qu’une multitude d’études épidémiologiques aient été conduites pour examiner l’association entre l’exposition prénatale aux PFAS et le neurodéveloppement des enfants, il n’y a pas de consensus dans la littérature : certaines rapportent des associations délétères, et d’autres protectrices ou nulles. Le but de cette étude est d’évaluer l’association entre l’exposition aux PFAS chez les femmes enceintes et le développement neurocomportemental et social des enfants pendant la petite enfance. Nous avons également examiné si le lien différait entre les filles et les garçons. Les données de l’étude Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals (MIREC), une cohorte de grossesse pancanadienne, ont été utilisées. L’exposition prénatale à trois PFAS (acides perfluorooctanoïque (PFOA), perfluorooctanesulfonique (PFOS) et perfluorohexane sulfonique (PFHxS)) ainsi que leur somme (ΣPFAS) a été mesurée dans le plasma maternel prélevé durant le premier trimestre de grossesse. Lorsque les enfants étaient âgés de trois-quatre ans, les mères ont été invitées à remplir deux questionnaires sur leurs enfants : le Behaviour Assessment System for Children–2 (BASC-2), pour évaluer les difficultés émotionnelles et comportementales, et le Social Responsiveness Scale–2 (SRS-2), afin d’évaluer le développement social. À partir des données de 794 paires mère-enfant, des analyses de régressions linéaires multiples, avec ajustement pour des facteurs de confusion, ont été réalisées, et les coefficients d’association ont été calculés pour un doublement des concentrations de PFAS. La modification des associations selon le genre a été examinée au moyen de termes d'interaction et d'analyses stratifiées. Bien que la majorité des associations obtenues soient nulles, pour l’ensemble du groupe étudié, un doublement de l’exposition prénatale aux PFOS était lié à moins de déficits de motivation sociale (β = -1.03; IC : -1.88, -0.17) et le PFHxS à plus de comportements atypiques (β = 0.57; 0.04, 1.11). Cependant, les analyses selon le genre ont révélé que chez les garçons seulement, un doublement de l’exposition prénatale aux PFOA était significativement associée à des scores plus faibles pour les sous-échelles suivantes : indice des symptômes comportementaux, problèmes d'externalisation, agressivité et hyperactivité (β allant de -1.87 à -1.32). Le PFOS et la ΣPFAS étaient aussi liés à moins d’agressivité chez les garçons (β = 1.20; -2.27, -0.13 et β = -1.35; -2.55, -0.15 respectivement). À l’inverse, chez les filles, le PFOA était significativement lié à plus de symptômes d’anxiété, et le PFHxS et la ΣPFAS étaient liés à plus de problèmes de cognition sociale (β allant de 0.90 à 1.81). Dans l’ensemble, les données suggèrent que l’association entre l’exposition prénatale aux PFAS et le développement neurocomportemental et social des enfants semble différer selon le genre : un effet protecteur est observé chez les garçons, tandis qu’il ressort délétère chez les filles. Les résultats obtenus dans cette cohorte canadienne de grande taille corroborent ceux notés dans certaines études épidémiologiques rapportant un lien délétère, lequel est surtout observable chez les filles. / Perfluoroalkyl substances (PFAS) are synthetic compounds used in a wide range of fields for their exceptional water-repellent, non-stick, and stain-resistant properties. However, these contaminants, whose neurotoxicity has been demonstrated in in vitro and in vivo studies, can crossthe placental barrier, and reach the developing fetus. Although numerous epidemiological studies have been conducted to examine the association between prenatal exposure to PFAS and the neurodevelopment in children, there is no consensus in the literature: some report deleterious associations, while others report protective or null associations. The aim of this study is to investigate the association between PFAS exposure in pregnant women and the neurobehavioral and social development of children during early childhood. We also examined whether the association differed between girls and boys. We used data from the Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals (MIREC) study, a pan-Canadian pregnancy cohort. Prenatal concentrations of three PFAS (perfluorooctanoic (PFOA), perfluorooctanesulfonic (PFOS) and perfluorohexanesulfonic acids (PFHxS)), as well as their sum (åPFAS), were measured in maternal plasma collected during the first trimester of pregnancy. When the children were three to four years old, mothers were asked to complete two questionnaires about their children: the Behaviour Assessment System for Children-2 (BASC-2) to assess emotional and behavioural difficulties, and the Social Responsiveness Scale-2 (SRS-2) to assess social development. Using data from 794 mother-child dyads, multiple linear regression analyses, with adjustment for confounding factors, were performed and regression coefficients were estimated to assess whether there was an association between each doubling of PFAS concentrations and test scores. Effect modification by child gender was examined using interaction terms and stratified analyses. For the entire study group, although most of the associations found were null, a doubling of prenatal PFOS exposure was linked to fewer social motivation deficits (β = -1.03; CI: -1.88, -0.17), and increased PFHxS was linked to more atypical behaviors (β = 0.57; 0.04, 1.11). However, gender-stratified analyses revealed that in boys only, each doubling of prenatal PFOA exposure was significantly associated with lower scores on the following BASC-2 subscales: Behavioral Symptoms Index, Externalizing Problems, Aggressivity and Hyperactivity (β ranging from -1.87 to -1.32). PFOS and åPFAS were also associated with less aggression in boys (β = 1.20; -2.27, -0.13 and β = -1.35; -2.55, -0.15 respectively). Conversely, in girls only, PFOAwas significantly associated with more symptoms of anxiety, and PFHxS and ∑PFAS were associated with more social cognition problems (β ranging from 0.90 to 1.81). Overall, the data suggest that the association between prenatal PFAS exposure and the neurobehavioral and social development of children appears to differ by gender: a protective effect is observed in boys, while a detrimental effect is seen in girls. The results obtained in this large Canadian cohort are consistent with findings from some epidemiological studies reporting a harmful link predominantly in girls.