Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le commerce des substances chimiques constitue l’une des principales activités économiques mise en cause dans les pollutions environnementales, et dans l’augmentation de certaines maladies mortelles ou invalidantes, qu’elles soient d’origine professionnelle ou non. Le règlement REACH, acronyme de « registration evaluation authorisation of chemicals » définitivement adopté le 18 décembre 2006, et entré en vigueur le 1er juin 2007, vise à encadrer le secteur des substances chimiques, pour élever le niveau de protection de la santé humaine et de l’environnement tout en améliorant la compétitivité de l’industrie chimique européenne. Le recours à un règlement d’applicabilité directe et immédiate permet l’harmonisation des ordres juridiques des États membres en vue d’une part, de contribuer au processus d’intégration du marché intérieur, et d’autre part, afin de permettre une application uniforme des prescriptions à visée environnementale et sanitaire. Fondé sur le principe de précaution et le développement durable, le règlement REACH constitue un instrument de régulation sectorielle, renvoyant à une vision systémique, dont l’objectif est d’établir un dialogue entre des enjeux a priori antinomiques. Aussi, cette norme met-elle en exergue l’émergence et la construction d’un équilibre de ces trois enjeux en présence. La question qui se pose est de savoir si, confronté à la réalité économique, sociale et environnementale, cet équilibre peut se maintenir dans la pratique, ou s’il ne tend pas à se fragiliser, faisant potentiellement ressurgir le conflit originel existant entre les exigences marchandes et non-marchandes. / The trade of chemicals is one of the one of the main economics activities involved in the environmental pollutions and in the increase of certain fatal or invalidating diseases, professionals or not. The REACH regulation, acronym of « registration, evaluation, authorization of chemicals », of 18 December 2006, came into force the July 1st, 2007, to improve the protection of human health and the environment from the risks that can be posed by chemicals, while enhancing the competitiveness of the european chemical industry. The use of a regulation of direct and immediate applicability allows the harmonization of laws of each member states in order to on one hand, contribute in the process of market integration and on the other hand, allow a uniform sanitary and environmental prescriptions application. Based on the precautionary principle and the sustainable development, the REACH regulation instrument gives rise to a systemic approach with the objective to establish a dialogue between imperatives a priori divergent. This norm highlights the emergence and the construction of a balance of these three imperatives present. The question is if, confronted with the economic, environmental and sanitary reality, this balance can persist in practice, or if it becomes uncertain, to lead potentially, the reappearance of the original conflict between economics and non-economics imperatives.

La qualité de l’air dans les habitats est un problème majeur en Europe, où les personnes passent une grande partie de leur temps en milieu intérieur. Selon l’OMS, de nombreux habitats sont touchés par l’humidité entraînant le développement de moisissures qui ont des conséquences sanitaires et économiques.Dans ce travail, une approche globale, associant étude de terrain et expérimentations en laboratoire, a été employée pour décrire l’exposition aux bioaérosols dans des habitations dégradées par les moisissures, étudier leurs effets sur la santé des résidents et proposer une démarche diagnostique applicable aux habitats dégradés. Nous avons ainsi mis en évidence la présence récurrente de certaines espèces fongiques, notamment Aspergillus versicolor, Penicillium chrysogenum et P. crustosum, qui pourraient être utilisées comme indicateurs microbiologiques de contamination fongique de l’air intérieur. Par ailleurs les analyses statistiques ont permis de montrer des liens entre les concentrations de certaines espèces de micromycètes dans l’air et les catégories de surface contaminées proposées par l’ANSES. Des relations ont également pu être établies entre l’exposition à ces moisissures et certaines manifestations respiratoires et cutanées mentionnées chez les résidents. L’évaluation du potentiel cytotoxique des bioaérosols collectés dans les habitats dégradés a, quant à elle, permis de mettre en évidence un lien entre les réponses observées sur deux lignées cellulaires testées (pulmonaire A549 et cutanée HaCaT).D’un point de vue méthodologique, la qPCR couplée à la cytométrie en flux semble être une méthode rapide qui peut être corrélée à l’approche culturale et permet ainsi de suivre l’exposition à Aspergillus versicolor dans les habitats dégradés. Huit espèces fongiques récurrentes dans les bioaérosols ont également été sélectionnées pour une étude en enceinte climatique montrant l’impact de la température et de l’humidité relative sur la croissance et la toxinogenèse fongique. / Air quality in houses is a major concern in Europe, as people spend most of their time indoors. According to the WHO, numerous houses are exposed to dampness that can lead to mold growth, causing health and economic damages.In this work, a global approach including both field study and laboratory experimentations was used to characterize the human exposure to bioaerosols in mold-damaged houses, to study their health effects on inhabitants and to propose a diagnostic process that could be applied to mold-damaged houses. We showed the recurrence of several fungal species, specifically Aspergillus versicolor, Penicillium chrysogenum and P. crustosum, which could be used as microbial indicators of airborne fungal contamination. In addition, our statistical analyses showed relations between the concentrations of recurrent molds in air and the levels of surface contamination by molds proposed by ANSES. Statistical link has also been found between mold exposure and respiratory or cutaneous symptoms described by the inhabitants. A cytotoxic potential evaluation of bioaerosols collected in these mold-damaged houses allowed to highlight a relation between the responses observed for the two cell lines (pulmonary A549 and cutaneous HaCaT).From a methodological point of view, qPCR coupled with flow cytometry appears to be a fast and reliable method that can be correlated to cultural approach, allowing to monitor the human exposure to Aspergillus versicolor in mold-damaged buildings. Eight recurrent fungal species identified in bioaerosols were also selected for a study in a climatic chamber that showed the effects of temperature and relative humidity on fungal growth and toxinogenic potential.

A travers leur alimentation, les consommateurs sont exposés à plusieurs substances chimiques simultanément qui peuvent avoir des effets combinés délétères sur la santé. Six mélanges de contaminants alimentaires auxquels la population française est exposée ont été définis en couplant des données individuelles de consommation et de contamination des aliments. L'objectif de cette thèse était d'étudier in vitro les effets génotoxiques de ces mélanges en utilisant de nouvelles approches. L'étude a montré que deux mélanges étaient génotoxiques et mutagènes, à des concentrations où les composés pris individuellement n'ont aucun effet, suggérant un effet combiné non additif. Nous avons également observé que, pour ces mélange, les effets sont conduits par deux métaux lourds et que leurs effets sont synergiques. Enfin, nous avons achevé cette étude en fournissant des informations détaillées sur les mécanismes d'action des mélanges permettant de mieux comprendre les interactions observées. / Through diet, people are exposed simultaneously to a variety of contaminants that could have combined adverse effects on human health. Six food contaminant mixtures to which the French population is exposed were defined based on individual food consumption data and data on the concentration of chemicals in foodstuff. The purpose of this work was to investigate the genotoxic effects of mixtures in vitro using novel approaches. We demonstrated that two mixtures could be genotoxic and mutagenic, at concentrations for which each individual compound did not induce any DNA damage, suggesting that the combined effect was not additive. We also concluded that, for the two mixtures, the effects were driven by two heavy metals and displayed a great synergy. Finally, we achieved our work by providing detailed information on the mechanisms of action of mixtures to better understand interaction.

Cette thèse traite de l'intégration des contraintes liées à la mondialisation dans les méthodes de comptabilité environnementales. Nous proposons tout d'abord une analyse de la capacité des principales méthodes actuelles à répondre aux attentes sociétales et à relever les défis liés à la mondialisation. Nous développons à cette fin le premier cadre analytique spécifique à ces méthodes. Nous développons ensuite un modèle intégrant certaines des contraintes liées à la mondialisation. Ce modèle combine un modèle entrées-sorties mondial, décrivant les activités de production, de consommation et de commerce international ainsi que les émissions qui en résultent, avec un modèle mondial de transport de polluants intégrant l'exposition humaine, et un modèle d'impact environnemental. Nous appliquons ce modèle pour établir la première quantification des impacts environnementaux sur la santé humaine liés aux émissions de particules fines (PM2.5) induits par la consommation des pays de l'OCDE dans le reste du monde selon une perspective cycle de vie. Nous appliquons ensuite le modèle entrées-sorties pour analyser le potentiel d'une taxe carbone aux frontières de l'UE. Nous proposons enfin un nouveau type d'analyse structurelle que nous appliquons aux émissions de carbone chinoises afin de déterminer quels sont les pays qui induisent ces émissions de par leur consommation, c'est à dire pour la production des biens et services exportés en incluant leurs chaines de production. Cette analyse est utilisée pour déterminer un potentiel schéma de partage international des coûts de dé-carbonisation de la Chine, tel qu'évoqué durant les préparatifs de la conférence sur le climat de Copenhague.

Les glossines (mouches tsétsé) sont les vecteurs des trypanosomes africains, responsables de la Trypanosomose Humaine Africaine (THA) ou maladie du sommeil en Afrique sub-saharienne. De nouvelles stratégies de lutte contre la THA visent à utiliser les symbiontes de la glossine pour augmenter sa réfraction à l'infection par les trypanosomes. La mise en place de telles approches nécessite une bonne connaissance des bases moléculaires et cellulaires des interactions entre les symbiontes, la glossine et le trypanosome. Les objectifs de cette thèse étaient, i) d'évaluer l'évolution des densités des symbiontes (Wigglesworthia glossinidia et Sodalis glossinidius) au cours du cycle de développement du vecteur et ii) de caractériser les gènes de Sodalis, Glossina palpalis gambiensis et Trypanosome brucei gambiense en interaction et qui s'expriment différentiellement au cours de l'infection. Nous avons pu montrer la présence permanente des deux symbiontes quel que soit le stade de développement de la glossine, ce qui permet leur utilisation dans le cadre du contrôle des vecteurs. Par la suite, des infections expérimentales ont été réalisées sur des glossines d'insectarium. Des glossines de l'espèce G. p. gambiensis ont été gorgées sur des souris infectées par T. b. gambiense. L'analyse des métatranscriptomes des glossines infectées versus réfractaires à l'infection nous ont permis de mettre en évidence les gènes de Sodalis, G. p. gambiensis et T. b. gambiense différentiellement exprimés aux étapes clé de l'infection. Les résultats qui découlent de cette thèse mettent la lumière sur la complexité des interactions Sodalis - G. p. gambiensis - T. b. gambiense et soulignent l'implication des bactériophages du symbionte S. glossinidius dans la réfraction des glossines à l'infection. Mots clés : maladie du sommeil, mouche tsétsé, trypanosome, symbiontes, compétence vectorielle, expression de gènes. / Tsetse flies are the vectors of African trypanosomes, the causative agents of human African trypanosomiasis (sleeping sickness)in sub-saharan Africa. New sleeping sickness control strategies plan to use tsetse gut symbionts to increase tsetse flies refractoriness to trypanosomes infection. Such approaches require good knowledge on the molecular and cellular basis of interactions between symbionts, tsetse fly and trypanosome. This thesis aimed to i) assess the evolution of Glossina palpalis gambiensis symbionts (Wigglesworthia glossinidia and Sodalis glossinidius) densities throughout the host fly development cycle and ii) to characterize genes of Sodalis, G. p. gambiensis and Trypanosoma brucei gambiense in interaction, which are differentially expressed during the infection. We showed that both symbionts are present in all tsetse fly development stages, allowing their use in the context of vector control. Subsequently, experimental infections were performed on colonies flies. G. p. gambiensis female flies were fed on T. b. gambiense hosting mice. Transcriptome of infected flies and flies that have cleared trypanosome they ingested were analysed. This allow us identifying genes of Sodalis, G. p. gambiensis and T. b. gambiense differentially expressed at the infection key stages. Our results highlight the complexity of interactions between Sodalis, G. p. gambiensis, T. b. gambiense and underline the involvement of bacteriophages hosted by S. glossinidius in tsetse fly refractoriness to trypanosome infection. Key words: sleeping sickness; tsetse fly; trypanosome; symbionts; vector competence; gene expression.

Le bruit affecte la santé humaine, provoquant de la gêne, des troubles du sommeil et augmentant le risque de crise cardiaque. Les quantifications de l’impact du bruit montrent que c’est un problème de santé publique et que le trafic routier en est majoritairement responsable. L’analyse du cycle de vie (ACV) est une méthode d’évaluation globale des impacts environnementaux d’un produit, d’un service ou d’un processus. Malgré la prise en compte de nombreux problèmes environnementaux, l’impact du bruit sur la santé humaine n’est pas encore correctement pris en compte dans l’ACV. L’objet de ce doctorat est d’intégrer dans l’ACV l’impact du bruit du trafic routier sur la santé humaine.Les différents éléments d’acoustique et d’épidémiologie qui permettent cette intégration sont présentés. Une analyse des méthodes existantes est conduite en les appliquant à un cas d’étude. Cela permet de comprendre les avantages et inconvénients des différentes approches tout en comparant les résultats qu’elles fournissent. Une méthode pour intégrer l’impact du bruit du trafic routier sur la santé humaine dans l’ACV est ensuite proposée. Cette méthode repose sur les logiciels de prédiction acoustique et les données rendues disponibles par la directive 2002/49/CE. Elle permet d’établir, avec une grande précision, des facteurs de caractérisations (CFs) reliant des flux élémentaires de l’inventaire ACV à un impact sur la santé humaine.La méthode est ensuite appliquée sur un échantillon de petites zones géographiques sélectionnées dans la région lyonnaise. L’application de la méthode et l’analyse des résultats apportent de nombreux enseignements sur l’existence potentielle d’une typologie pour la différentiation géographique, la meilleure forme pour la collecte d’information sur le bruit au niveau de l’inventaire ACV, la variabilité spatiale des CFs ou encore l’incertitude qui peut leur être associée. Les CFs obtenus montrent que l’intégration de l’impact du bruit en ACV pourrait doubler l’impact du transport routier sur la santé humaine. Ce doctorat identifie également des pistes de recherche. Des travaux similaires doivent être menés pour les autres moyens de transport (principalement trains et avions) pour permettre une comparaison équitable des études ACV les impliquant. Répéter la méthode dans d’autres zones géographiques, avec d’autres modèles d’émission et de propagation acoustique et/ou d’autres logiciels de propagation acoustique apporterait également des éléments intéressants. / Noise affects human health, causing annoyance, sleep disturbance and increasing the risk of cardiovascular disease. The quantification of noise impacts highlights it as a public health problem for which road traffic is mainly responsible. Life cycle assessment (LCA) is a technique to assess the environmental impacts of a product, a service or a process. Despite taking into account many environmental problems, the impact of noise on human health is not yet properly taken into account in LCA. The aim of this PhD thesis is to integrate the impact of traffic noise on human health in the LCA framework.The scientific elements of acoustics and epidemiology that allow this integration are presented. An analysis of the existing methods is conducted by applying them to a case study. This helps to understand the advantages and drawbacks of the different approaches while comparing the results they provide. A method to integrate the impact of road traffic noise on human health in the LCA framework is then proposed. The method is based on noise prediction software and data made available by the Directive 2002/49/EC. This makes it possible to establish, with great precision, characterisation factors (CFs) connecting elementary flows of the LCA inventory with an impact on human health.The method is then applied to a sample of small geographic areas selected in the region surrounding the city of Lyon (France). The application of the method and the analysis of the results provides a multitude of information regarding the potential existence of a typology for spatial differentiation, the best form for the collection of noise information at the LCA inventory level, the spatial variability of the CFs and the uncertainties that may be associated with them. The CFs obtained show that integrating the impact of noise into LCA could double the impact of road transport on human health. This PhD thesis also identifies further potential research topics. Similar work needs to be done for other transport modes (mainly trains and airplanes) to allow for a fair comparison of different transport modes in LCA studies. Repeating this method in other geographical areas with other acoustic emission and propagation models and/or other noise prediction software would also help the generalisation of this work and the assessment of possible sources of uncertainties.

La méiose est un processus de ségrégation des chromosomes essentiel pour la gamétogenèse chez tous les organismes qui présentent une reproduction sexuée. Ce mécanisme nécessite des connections entre chromosomes homologues et des structures intermédiaires d’ADN appelées Jonction de Holliday. Ces jonctions sont résolues principalement par complexe MutLγ (Mlh1-Mlh3). Des mutations sur les gènes impliqués en méiose s’accompagnent chez l’homme de problèmes allant de la stérilité à des réarrangements chromosomiques comme la trisomie. Mlh1-Mlh3 joue aussi un rôle dans la voie de réparation des mésappariements de l’ADN (MisMatch Repair - MMR). Notre laboratoire a révélé la première structure cristalline de la région C-terminale du complexe MutLα (Mlh1-Pms1) qui est l’endonucléase majeure de la voie MMR. Mon projet de thèse s’insère dans le cadre de l’étude des différentes fonctions des MutL eucaryotes et plus particulièrement sur le mécanisme moléculaire de MutLγ (Mlh1-Mlh3). Au cours de ma thèse, nous avons déterminé la structure cristalline du domaine C-terminale du complexe Mlh1-Mlh3 qui contient le site d’endonucléase et caractérisé 3 états du site actif. Nous avons montré le rôle de Mlh1 dans le site endonucléase. Nous avons caractérisé la spécificité de ce domaine pour les Jonctions de Holliday et proposé un modèle du site de fixation de l’ADN sur le complexe entier. Ce modèle a permis de proposer un nouveau mutant de séparation de fonction de Mlh1-Mlh3, appelé KERE, qui a été analysé par gel retard et génétique. / Meiosis is key process in sexual reproduction, where chromosomes are segregated. During this process, a parental diploid cell divides into haploid gametes. This mechanism requires connections between homologous chromosomes and intermediate DNA structures called Holliday Junctions. These junctions are mainly resolved by MutLγ (Mlh1-Mlh3) complex. Mutations of genes involved in meiosis are associated with human diseases including sterility and chromosomal rearrangements such as trisomy. Mlh1-Mlh3 plays also a role in DNA mismatch repair (MMR). Our laboratory has characterized the first crystal structure of the C-terminal region of the MutLα complex (Mlh1-Pms1) which is the major endonuclease in MMR. My thesis aims at understanding the molecular mechanism of MutLγ (Mlh1-Mlh3) mainly involved in meiosis and to compare it with Mlh1-Pms1 mainly involved in MMR.We determined the crystal structure of the C-terminal domain of the MutLγ complex which contains the endonuclease site. We characterized the structure of three different states of the active site. We showed how Mlh1 is an integral part of the Mlh3 endonuclease site. We characterized the specificity of this domain for Holliday Junctions and proposed a model of the full-length complex and its DNA binding sites. Finally, we design new separation of function allele of Mlh1-Mlh3, called KERE, which was analyzed by EMSA and genetic experiments.

Les changements climatiques représentent une menace majeure pour la santé publique au Canada et ailleurs. À l’inverse, l’action climatique pourrait procurer des éventuels co-bénéfices santé. Bien que la recherche en matière de communication sur les changements climatiques soit en plein essor, seulement une poignée d’études ont exploré comment les médias relient les changements climatiques à leurs impacts sur la santé humaine. Les médias peuvent jouer un rôle clef, de par leur capacité à modeler la compréhension du public ainsi que son adhésion à des politiques nouvelles. Cette analyse de contenu examine la couverture des impacts sanitaires des changements climatiques dans le journal canadien The Globe and Mail entre 2008 et 2020. Notre étude suggère que le cadrage santé demeure sous-utilisé à ce jour, et que les journalistes ne réussissent pas à faire des liens exhaustifs entre climat et santé. Lorsque la question est abordée, le contenu est le plus souvent imprécis ; sans risque sanitaire, facteur social médiateur ou population vulnérable identifiés. Les co-bénéfices santé émanant de l’action climatique peuvent convier des émotions positives et ainsi inciter davantage à un changement comportemental. Malgré tout, ils demeurent rarement mentionnés. Tandis que des études précédentes montraient que les professionnels de la santé sont les mieux équipés pour communiquer les risques, nous avons constaté que ce sont les membres de la société civile, la plupart n’ayant pas d’expertise médicale, qui sont les plus souvent cités dans les articles. Enfin, la pandémie de Covid-19 peut être décrite comme une opportunité manquée pour recadrer les changements climatiques, puisque notre étude démontre que le cadrage santé n’était pas plus utilisé en 2020 qu’auparavant. / Climate change represents a major threat to public health in Canada and elsewhere. Conversely, climate action could procure potential health co-benefits. Although research on climate communication is growing, only a few studies have explored how the media connect climate change to its impacts on human health. The media can play a key role in shaping people’s understanding of the issue as well as their support for policy change. This media content analysis investigates the coverage of climate change impacts on human health in the Canadian news outlet The Globe and Mail between 2008 and 2020. Our study suggests that the public health frame remains largely underutilized to this date, and that journalists fail to make comprehensive links between climate change and health. When the issue is addressed, the content is most often unprecise, with either no particular health risk, social mediating factor or vulnerable population identified. Climate action health co-benefits can convey positive emotions and induce greater behavior change. Yet, they are rarely mentioned. While previous studies have shown that health professionals are best equipped to communicate the risks, we found that members of civil society with no medical expertise were the most regularly cited individuals in the articles. Finally, the Covid-19 pandemic could be described as a missed opportunity to reframe climate change, as our study demonstrates that the public health frame was not more often used in 2020 than it was before.