Devant le succès maintenant bien démontré des prothèses totales de hanche, les chirurgiens sont amenés à proposer ce traitement chez des patients dont l’espérance de vie ne cesse d’augmenter. Parallèlement, une population plus jeune et active a aussi recours à ce traitement permettant de reprendre rapidement ses activités professionnelles et de loisirs. Des progrès exceptionnels ont été réalisés par les bio-ingénieurs en collaboration avec les chirurgiens dans la production industrielle d’implants en polyéthylène désormais très performants avec des taux d’usure très faibles. Néanmoins, bien que très diminuée, cette usure aboutit à la production de particules micrométriques libérées autour de la prothèse. Ces particules d’usure interagissent avec les tissus environnants et notamment les macrophages circulants, conduisant à une réaction inflammatoire. Les macrophages, cellules clés de cette cascade inflammatoire, subissent une activation par phagocytose ou par contact membranaire avec les particules puis une polarisation engendrant la libération de molécules à fort pouvoir inflammatoire : cytokines, chemokines, dérivés oxygénés, TNF-α et autres conduisant au maintien d’un niveau inflammatoire élevé autour de la prothèse. A long terme, le risque est l’évolution vers l’ostéolyse péri-prothétique et le descellement aseptique dont le seul traitement est la reprise chirurgicale, intervention difficile chez des patients qui ont vieilli. La compréhension des mécanismes biologiques de cette réaction inflammatoire permet le développement de stratégies modulant ou inversant cette inflammation afin d’augmenter la longévité des prothèses totales de hanche. / Total hip replacements are now very succesful and surgeons perform this procedure in patients with an increasing longevity. Young and active patients are also candidates for this surgery allowing them to quickly resume their professional and recreational activities. Exceptional advances have been made by bio-engineers and surgeons in the production of highly efficient polyethylene implants which have very low wear rates. Nevertheless, wear remains and wear particles are still released around the implant. These particles react with the surrounding tissues especially macrophages, leading to an inflammatory reaction. Macrophages are then activated and subsequently polarize releasing inflammatory factors such as cytokines, chemokines, oxide species and TNF-?. This could lead peri-prosthetic osteolysis and aseptic loosening requiring revision surgery, a difficult procedure. Understanding the biological mecanisms of this inflammatory reaction may help creating strategies to mitigate or reverse this inflammation with the goal to increase the longevity of these implants.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

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La pollution atmosphérique constitue de nos jours un enjeu sociétal majeur, tant pour ses conséquences néfastes sur la santé humaine que sur l'environnement. L'objectif général de ce présent travail était de déterminer le niveau de la pollution atmosphérique dakaroise, extérieure et intérieure, et d'évaluer son impact sanitaire au sein de la population urbaine. Les particules fines (PM₂.₅) et une fraction plus grossière (PM>₂.₅) échantillonnées sur un site urbain de Dakar (HLM), caractérisées par de fortes émissions du trafic routier, ont été comparées aux particules échantillonnées dans une zone rurale, Toubab Dialaw, située à environ 40 kms de Dakar. Les caractéristiques physicochimiques des échantillons ont révélé que les particules différaient par leurs propriétés physiques (surface) et chimiques (en termes de CHN, métaux, ions, paraffines, COV et HAP) de 65 à 75 % plus élevées dans les échantillons urbains. Selon les différentes sources et les différentes propriétés physiques et chimiques, la réponse inflammatoire (TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8) et les dommages oxydatifs (protéines carbonylées totales et 8-OHdG) se sont révélés plus importants dans les cellules bronchiques BEAS-2B exposées aux particules urbaines. La campagne de mesure de la qualité de l'air a montré que l'intérieur du bus était plus pollué en PM₁₀, CO, CO₂ et NO que le marché et les sites intérieurs urbains et ruraux. La comparaison de la qualité de l'air entre les sites intérieurs et extérieurs a révélé que, particulièrement dans les zones urbaines, la qualité de l'air intérieur pouvait être moins bonne que celle des sites extérieurs correspondants. Le suivi de l'exposition individuelle aux polluants a montré que les ménagères de la zone urbaine et rurale étaient plus exposées que les professionnels à la pollution de l'air, confirmant les observations précédentes d'un niveau d'exposition potentiellement plus élevé des polluants dans l'environnement intérieur. Cependant, il convient de tenir compte du niveau d'exposition des commerçants et des conducteurs d'autobus résultant de l'échappement du trafic avec des véhicules souvent anciens, mal entretenus et non contrôlés, en raison des niveaux élevés de polluants gazeux rapportés ici. / Air pollution is nowadays a major societal challenge, as much for its harmful consequences on human health as on the environment. The general objective of this work was to determine the level of Dakar air pollution, outdoor and indoor, and to assess its health impact in the urban population. Fine particles (PM₂.₅) and a coarser fraction (PM>₂.₅) sampled at an urban site in Dakar (HLM), characterized by high road traffic emissions, were compared with particles sampled at a rural area, Toubab Dialaw located about 40 km from Dakar. The physicochemical characteristics of samples revealed that PMs differ for their physical (surface area) and chemical properties (in terms of CHN, metals, ions, paraffins, VOCs and PAHs) that were 65 to 75 % higher in urban samples. In accordance with the different sources and different physical and chemical properties, the inflammatory response (TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8) and the oxidative damage (total carbonylated proteins and 8-OHdG) were found higher in bronchial BEAS-2B cells exposed to urban PMs. The air quality measurement campaign showed that the bus interior was more polluted with PM₁₀, CO, CO₂ and NO than the market and the urban and rural indoor sites. The comparison of air quality between indoor and outdoor sites revealed that, particularly in urban areas, indoor air quality may be worse than the corresponding outdoor one. Monitoring individual exposure to pollutants showed that housewives in urban and rural sites were more exposed than professionals to air pollution, confirming previous observations of potential higher individual exposure level to pollutants in indoor environment. However, exposure level of traders and bus drivers that would result from the exhaust of traffic with often old, poorly maintained and uncontrolled vehicles has to be taken into consideration due the higher levels of gaseous pollutants here reported.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

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