O atual modelo de desenvolvimento econômico, que tem como uma de suas bases a acentuada produção de bens de consumo, é responsável pelo aumento crescente de riscos ambientais que incidem nas questões de saúde das populações. Esse modelo é também responsável por um aumento na geração de resíduos sólidos, considerado um dos problemas ambientais emergentes com significativos impactos para a saúde humana. O crescimento na geração de resíduos vem sendo acompanhado por um aumento considerável no número de catadores de material reciclável, que encontram nessa atividade uma estratégia de sobrevivência. Esse grupo de trabalhadores encontra-se potencialmente exposto a maiores riscos no campo da saúde em função de sua ocupação. Na presente investigação, avaliaram-se os níveis de exposição aos metais cádmio (Cd), chumbo (Pb), mercúrio (Hg) e níquel (Ni) em catadores de material reciclável de quatro cooperativas na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) e os resultados foram comparados com estudos de biomonitoramento também realizados na RMSP .Foram coletadas amostras de sangue de 226 indivíduos (IC:95%, precisão 6%) e aplicados questionários para o levantamento de características associadas às concentrações de metais e à presença de valores acima dos Valores de Referência (VR) definidos por estudos de biomonitoramento. As concentrações médias de Cd (MA: 0,47 ug/L; MG: 0,34 ug/L) foram quase quatro vezes superiores às apontadas no estudo de referência e 24,3% dos indivíduos apresentaram concentrações de Cd acima dos VR. As concentrações médias de Pb (MA: 39,13 ug/L; MG: 34,11 ug/L) foram 1,4 vezes superiores às da população de referência e 10,6% dos indivíduos apresentaram concentrações de Pb acima do VR. As concentrações médias de Hg (MA: 1,46 ug/L; MG: 0,94 ug/L) não foram significativamente diferentes da população de referência, porém 4,9% dos indivíduos apresentaram concentrações de Hg acima do VR. As concentrações médias de níquel (Ni) (MA:3,3 ug/L; MG:1,89 ug/L) apresentaram grande variabilidade, não sendo possível realizar inferências sobre os níveis de exposição. Os resultados encontrados apontam para uma maior exposição ao Cd entre os catadores, possivelmente relacionada ao trabalho com a reciclagem, porém as fontes específicas não puderam ser determinadas por este estudo. Os resultados apontam também uma maior exposição ao Pb, porém de menor magnitude, o que pode estar relacionado com a condição socioeconômica e maior percentual de tabagistas na população do estudo e não necessariamente com a ocupação que exercem / The current model of economic development, which has as one of its bases a constant increase in production and consumption, is responsible for the intensification of environmental risks that can compromise a population\'s health. This model is also responsible for the continued growth in waste generation which is accompanied by a considerable increase in the number of recyclable materials collectors, who find in this activity a survival strategy. This population group that has for decades played an important role in solid waste management, now has greater exposures to health risks due to their daily activity. In the present study, the levels of exposure to the metals cadmium (Cd), lead (Pb), mercury (Hg) and nickel (Ni) were evaluated in recyclable materials collectors from four cooperatives in the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP). Blood samples were collected from 226 individuals (CI: 95%, accuracy 6%) and the results were compared with other biomonitoring studies from MRSP. Questionnaires were applied to obtain information regarding variables that could influence the blood levels of the metals under study. The mean concentrations of Cd found (AM: 0.47 ug/L; GM: 0.34 ug/L) were almost four times that the ones found in the reference study and 24,3% of the individuals presented Cd concentrations above the Reference Values (RV). The mean concentrations of Pb in the collectors (AM: 39.13 ug/L; GM: 34.11 ug/L) were also significantly higher than the mean concentration in the reference study population (about 1.4 times) and 10,6% of the collectors presented Pb concentrations above the RV. The mean concentrations of mercury (AM: 1.46 ug/L; GM: 0.94 ug/L) were not significantly higher than the mean concentration found in the reference study. The concentration of Ni presented a large variability, so it was not possible to make inferences about the exposure to this metal. This study indicates that recyclable materials collectors have a greater exposure to Cd when compared with the general population, and this is possibly related to the work developed by these individuals, even though the sources could not be determined by this study. It also indicated that the collectors have a greater exposure to Pb, but the magnitude of the results might be explained by the socioeconomic characteristics and the larger amount of smokers among the sampled population

Contexte : Bien que le tabagisme soit de loin le facteur de risque majeur de cancer de poumon, les expositions professionnelles, qui représentent la 2eme étiologie majeure de ces cancers, méritent un intérêt particulier. Peu d'information existe actuellement sur le risque de cancer du poumon associé aux expositions professionnelles aux solvants. Ces substances sont largement utilisées dans différentes industries et certaines professions comme les peintres par exemple, particulièrement exposés aux solvants, sont reconnues à risque de cancer du poumon, sans identification de l'agent cancérogène en cause.Objectifs : L'objectif de mon travail de thèse est l'évaluation du rôle de l'exposition à différents solvants organiques (groupés en solvants chlorés, carburants et solvants pétroliers, solvants oxygénés) sur le risque du cancer du poumon. Dans un premier temps nous avons étudié l'effet de l'exposition professionnelle aux solvants chlorés; ensuite l'analyse a intégré l'exposition aux deux autres familles de solvants, toujours en tenant en compte des principaux facteurs de risque de cancer du poumon, y compris le tabac et l'exposition professionnelle à l'amiante.Population et méthode: Ce travail est basé sur les données d'une large étude de type cas-témoins en population générale, ICARE. Des données détaillées sur l'activité professionnelle vie entière ont été recueillis. Au total, 2,926 cas de cancer de poumon (2,276 hommes et 650 femmes) et 3,555 témoins (2,780 hommes et 775 femmes) ont été inclus. L'exposition aux solvants a été évaluée par des matrices emplois-expositions, élaborés séparément par chaque substance par des hygiénistes industriels. En outre, l'exposition à certains solvants était directement déclarée par les sujets dans le questionnaire. Nous avons d'abord suivi une approche d'analyse statistique classique par régression afin d'étudier le rôle des solvants chlorés. Lors de l'analyse qui intégrait les trois familles des solvants, nous avons suivi une approche méthodologique complexe multidimensionnelle. La méthode bayésienne profil regression nous a permis de contourner les limites de l'analyse classique, dues à la forte multicollinéarité qui existe entre les solvants.Résultats et conclusions: L'analyse focalisée sur les solvants chlorés a suggéré une association entre le cancer du poumon et l'exposition professionnelle au perchloroethylene (PCE), en particulier chez les femmes. En revanche, aucune association avec le risque de cancer du poumon n'a pu être mise en évidence par la seconde analyse intégrant les trois familles de solvants (chlorés, pétroliers et oxygénés). Cependant, parce que nous avons augmenté la spécificité de la définition de l'exposition le PCE n'était pas inclus dans les solvants étudiés, nous empêchant de confirmer ou infirmer l'association mise en évidence précédemment. Bien que les solvants ne soient pas associés au cancer du poumon, nous avons identifié deux groupes de sujets avec un risque de cancer du poumon supérieur à la moyenne. L'un de ces groupes incluait notamment une forte concentration de peintres. Notre analyse ne plaide pas en faveur du rôle des solvants pour expliquer cet excès. Malgré l'absence d'association entre l'exposition aux solvants et le risque de cancer du poumon l'approche Bayésienne utilisée nous a permis d'analyser l'exposition conjointe à un nombre relativement important de substances, ce qui est une situation assez courante en matière d'expositions professionnelles. Notre souhait est maintenant grâce à cette nouvelle méthodologie de nous pencher sur l'étude du rôle des expositions conjointes de substances reconnues cancérigènes pour le poumon comme l'amiante, la poussière de silice et les gaz d'échappement du moteur diesel, toutes trois retrouvés très fréquemment dans l'industrie de la construction par exemple. / Context: The principal risk factor for lung cancer is by far tobacco smoke, however occupational exposures deserve a special interest because they are the 2nd main etiology of this cancer. Little information is currently available on the relationship between lung cancer risk and occupational exposure to solvents that are widely used in several industries. Certain jobs such as painters, who are particularly exposed to solvents, are known to be at increased risk of lung cancer, but the causative agent is still unknown or unproven.Objectives: The aim of the present work was the evaluation of the role of occupational exposure to different organic solvents on lung cancer risk. Initially we studied the effect of occupational exposure to chlorinated solvents; then the analysis integrated exposure to two other solvent families, namely fuels and petroleum solvents and oxygenated solvents, always taking into account the main risk factors for lung cancer, including cigarette smoking and occupational exposure to asbestos.Population and methods: This work was based on a large population-based case-control study, ICARE. Detailed data on the lifelong occupation was collected. A total of 2,926 cases of lung cancer (2,276 men and 650 women) and 3,555 controls (2,780 men and 775 women) were included. Exposure to solvents was assessed by job exposure matrices, developed separately for each substance by industrial hygienists. In addition, exposure to certain solvents was directly reported by subjects in the questionnaire. First we followed a classical statistical regression analysis approach to investigate the role of chlorinated solvents. In the analysis that included three families of solvents, we followed a multidimensional complex methodological approach. Bayesian profile regression method enabled us to overcome traditional analysis limits due to high multicollinearity between solvents.Results and conclusions: The analysis focused on chlorinated solvents suggested an association between lung cancer and occupational exposure to perchloroethylene (PCE), especially in women. While, no association with lung cancer risk could be demonstrated in the second analysis, incorporating the three families of solvents (chlorinated, petroleum and oxygenated). However, as we had increased the specificity of exposure definition, PCE was not included in the studied solvents anymore, preventing us from confirming or denying the association suggested above. Although solvents were not associated with lung cancer, we identified two groups of subjects whose risk of lung cancer was higher than the average. In particular, one of these groups included a high concentration of painters, however our analysis does not advocate the role of solvents to explain this excess. Despite the lack of association between solvent exposure and risk of lung cancer, the Bayesian approach allowed us to analyze the effect of joint exposure to a relatively large number of substances, which is a fairly common situation in occupational exposures. Thanks to this innovative method, our intention is now to look at the role of joint exposure to substances recognized as carcinogenic for the lung such as asbestos, silica dust and diesel engine exhaust, that are frequently found for instance in construction industry.

Contexte : L’amiante est maintenant une cause avérée de cancer du larynx, mais le rôle des expositions professionnelles dans la survenue des cancers des voies aéro-digestives supérieures (VADS) reste largement méconnu. Bien que plusieurs études aient rapporté des associations entre les expositions professionnelles et ces cancers, il est difficile de synthétiser les résultats et d’en tirer des conclusions définitives. Objectifs : (1) Le premier objectif est de synthétiser les données épidémiologiques disponibles sur les associations entre les cancers de la cavité buccale, du pharynx et du larynx (les cancers des VADS les plus fréquents) et les expositions professionnelles ; (2) le second objectif est, à partir des données d’une large étude cas-témoins, l'étude Icare, d'identifier les professions ou industries présentant des risques élevés de cancer des VADS, puis d'étudier le rôle de certaines expositions professionnelles suspectées (amiante, laines minérales (LM), poussières de ciment, silice). Matériel et méthodes : (1) Une recherche bibliographique et des séries de méta-analyses ont été réalisées pour certaines expositions professionnelles suspectées. (2) L'étude Icare est une étude cas-témoins en population générale française incluant 2415 cas de cancer des VADS et 3555 témoins. L'historique professionnel complet des sujets a été recueilli, avec une description détaillée de chaque emploi exercé. L'évaluation des expositions à l'amiante, aux LM, aux poussières de ciment et à la silice sur l’ensemble de la vie professionnelle a été réalisée à l'aide des matrices emplois-expositions développées dans le cadre du programme Matgéné (Institut de Veille Sanitaire). Résultats : Des méta-risques relatifs (méta-RR) significativement augmentés ont été observés pour le cancer du larynx et les expositions aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), aux gaz d'échappement de moteurs, au travail dans l'industrie textile et dans l'industrie du caoutchouc, et pour le cancer de la cavité buccale et du pharynx et les expositions à l'amiante, aux HAP et aux gaz d'échappement de moteurs. Des augmentations de risque significatives ont été observées pour plusieurs professions et secteurs d'activité exposant notamment aux nuisances présentant des méta-RR augmentés. Les résultats des analyses par nuisance confirment l'association entre l'amiante et le cancer du larynx et suggèrent également une association avec les cancers de la cavité buccale et du pharynx. Une association avec les poussières de ciment est également suggérée. Les résultats ne sont pas en faveur d’un rôle de l’exposition aux LM et à la silice.Conclusion : Ce travail renforce l’hypothèse d’un rôle des expositions professionnelles dans la survenue des cancers des VADS. Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent des associations entre le risque de cancer des VADS et les expositions à l'amiante, aux HAP, aux poussières de ciment, et le travail dans l'industrie du caoutchouc. / Background: There is sufficient evidence that asbestos causes laryngeal cancer, but overall the role of occupational exposures in the etiology of head and neck cancer (HNC) remains largely unknown. Although several studies have reported associations between occupational exposures and HNC, it is difficult to draw firm conclusions. Objectives: (1) To summarize available epidemiologic data on occupational exposures and cancers of the oral cavity (OC), pharynx and larynx (the most frequent HNC); (2) using data from a large case-control study, to identify occupations and industries with an increased risk of HNC, then to investigate the role of some suspected occupational exposures (asbestos, mineral wools (MW), cement dust, silica). Methods: (1) A literature research and a series of meta-analyses were performed. (2) The Icare study is a French population-based case-control study including 2415 HNC cases and 3555 controls. Complete and detailed occupational histories were collected. Analyses by job title were conducted. Job exposure matrices, developed by the Occupational Health Department of the French Institute for Public Health Surveillance (InVS), were used to assess lifetime occupational exposure to asbestos, MW, cement dust and silica. Results: Significantly increased meta-relative risks (meta-RR) were obtained considering laryngeal cancer and exposures to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), engine exhausts, working in the textile industry and the rubber industry, and for cancer of the OC and pharynx and exposures to asbestos, PAH and engine exhausts. Significantly increased risks were found for several jobs and industries, some of them entailing exposures to agents for which meta-RR were increased. Analyses for specific occupational exposures confirmed the association between asbestos and laryngeal cancer and showed an association with the risk of oral cavity and pharyngeal cancer. An association with exposure to cement dust was also suggested. The results did not support an association between HNC risk and exposure to MW or silica. Conclusion: This work emphasizes the role of occupational exposures in HNC. Overall, our results suggest associations between HNC and exposure to asbestos, PAH, cement dust, and work in the rubber industry.

Les troubles musculo-squelettiques (TMS) sont la principale cause d’absentéisme au travail. Ils représentent un coût économique important, mais ils ont aussi de graves conséquences au niveau individuel – douleurs persistantes, limitations fonctionnelles ou perte d’emploi. De nombreuses expositions professionnelles ont déjà été mises en évidence pour expliquer la présence de ces symptômes, mais certaines relations restent encore à confirmer.L’objectif de ce travail de thèse était d’étudier l’association entre les facteurs professionnels, en particulier les facteurs physiques, et les TMS au niveau des coudes et des genoux. Les TMS au niveau des coudes ont été étudiés à travers la prévalence des symptômes aux coudes et des épicondylites, et l’incidence des épicondylites. Les douleurs aux genoux ont été étudiées à travers l’incidence des douleurs de courte ou de longue durée. Ce travail a nécessité l’utilisation de méthodologies spécifiques, en particulier les diagrammes causaux et les méthodes de gestion des données manquantes qui seront explicitées dans une partie théorique. La population dans ce travail de thèse était une cohorte de 3 710 sujets représentatifs des actifs des Pays de la Loire. Ils ont été recrutés entre 2002 et 2005 et ont été suivis entre 2007 et 2010. A chaque phase, un questionnaire sur les conditions de travail a été rempli par les participants et un examen clinique qui évaluait la présence de troubles musculo-squelettiques a été réalisé par des médecins du travail volontaires. En conclusion, les facteurs professionnels mis en évidence étaient globalement des facteurs de mouvements répétitifs impliquant les articulations étudiées (torsion des poignets et flexion/extension des coudes ou le fait de s’agenouiller). Le travail en force (manipulation de charges, efforts physiques importants) et les tâches répétitives ont également été mis en évidence comme prédicteurs de TMS ultérieurs / Musculoskeletal disorders (MSDs) are a leading cause of absenteeism from work. In addition to their major economic impact, musculoskeletal disorders have important consequences on individuals with the persistence of pain, disability and potential job loss. Many occupational exposures were highlighted to explain these symptoms, but certain relationships between occupational exposures and MSDs should be examined further.The aim of this thesis is to investigate the association between occupational exposures, especially biomechanical exposures, and elbow or knee MSDs. The elbow MSDs are studied with the prevalence of symptoms and lateral epicondylitis, and the incidence of lateral epicondylitis. The incidence of knee pain is examined according to its duration.The methodologies and theories appropriate to this type of work is briefly presented - a section focuses on the causal diagrams and methods of handling missing data.The population used is a cohort of 3710 subjects representative of the French workforce. Subjects were selected from workers undergoing a mandatory annual health examination between 2002 and 2005 and were followed between 2007 and 2010. For each phase of the study, a self-administered questionnaire on working conditions was completed and a clinical examination was performed in order to evaluate the presence of musculoskeletal disorders. In conclusion, repetitive movements involving the joints studied such as wrist-twisting, flexion/extension of the elbows or kneeling are associated with MSDs. The notion of force, such as load handling and physical exertion, and the notion of repetitive tasks are also identified as predictors of subsequent MSDs

Occupational hearing loss resulting from noise exposures encountered in the workplace affects millions of workers and costs hundreds of millions of dollars annually in Workers’ Compensation costs in the United States alone. Some industries have been well studied, and the presence of hazardous noise in the work environment established and documented. The restaurant industry is one in which little current data exists, but in which there may be cause for concern. This work sought to quantify noise exposures for cooks, servers, and dishwashers and to determine whether or not any of these workers are at risk for Noise Induced Hearing Loss. Further, the researchers wanted to know what environmental factors present in the restaurants had the greatest impact on noise exposures for each exposure group. Statistical analysis was conducted on selected factors, and while nearly all were found to have significant effects on noise exposure for servers, only the number of minutes worked explained variance in exposures for cooks and dishwashers when all factors were included in analysis. These two groups are the ones most likely to be overexposed and they typically worked more than 480 minutes on the day the sample was collected. Efforts to control exposure must take these extended shifts into careful account. The study was limited by relatively small sample size, with 124 cooks, 119 servers, and 91 dishwashers employed at nine different restaurants participating. Future efforts to explain and characterize the sources of variation in noise exposure for these three groups should include greater numbers of participants and structure the data in a way that allows the effects of selected factors to be more clearly seen.

Les asthmes en relation avec le travail (ART) incluent l’asthme professionnel (AP), dû à des causes et conditions attribuables à un environnement professionnel particulier, et l’asthme aggravé par le travail (AAT), qui est une forme pré-existante ou coïncidente d’asthme, aggravée par l’environnement professionnel. Le diagnostic des ART constitue un véritable enjeu. Le premier chapitre est une revue de la littérature, mettant en évidence les points discutés et notamment la place éventuelle des marqueurs de l’inflammation. Le deuxième chapitre présente une analyse de données épidémiologiques chez 417 apprentis coiffeurs et boulangers, des filières à risques d’AP. Des modèles mixtes montrent une association entre le degré de sensibilisation à douze allergènes communs et l’hyperréactivité bronchique (HBR) ainsi que les niveaux de FeNO expiré. Ce dernier est plus élevé de 83% (p<0,01) chez les sujets fortement sensibilisés et de 30% chez les sujets faiblement sensibilisés (p<0,01) comparé au groupe des sujets non sensibilisés. Le troisième chapitre relate l’élaboration d’un protocole de recherche (ARPEIGE) visant à acquérir des connaissances cliniques, épidémiologiques et économiques sur les ART, et aux développement et choix des outils et algorithmes décisionnels. L’analyse des questionnaires de repérage montre qu’en visite de routine en médecine du travail, une part non négligeable de salariés déclare des symptômes respiratoires évoquant un asthme actif, dont certains pourraient être en lien avec le travail. Ce protocole met en évidence la difficulté d’effectuer un dépistage des ART par le faible taux de retours des questionnaires approfondis. Malgré l’importance du diagnostic des ART, les stratégies diagnostiques restent discutées. Si les données chez les apprentis ont montré une association entre certains marqueurs de l’inflammation bronchique (FeNO) et des marqueurs d’atopie (tests cutanés), leur place dans le diagnostic clinique de l’asthme reste discutée. Au-delà des stratégies visant au diagnostic individuel, se pose également la question des stratégies diagnostiques utilisables en population professionnelle. Dans l’étude ARPEIGE, un questionnaire de repérage des symptômes fournit des données relatives à la prévalence des symptômes évocateurs d’asthme. Cependant, peu de sujets repérés acceptent de poursuivre les investigations, d’où l’importance de réfléchir à des stratégies qui permettraient un dépistage des ART au-delà de l’étape de repérage. / Work-related asthma (WRA) includes work aggravation of preexisting asthma (WEA) and new-onset asthma induced by occupational exposure (OA). Making an accurate diagnosis of WRA is important, the condition having significant health consequences and substantial socio-economic impacts. The first part is based on a literature review including data on prevalence, risk factors and diagnosis procedures of WRA. The issues in diagnosing WRA are also discussed, as well as the use of airway inflammation markers (FeNO levels and sputum eosinophils). The second part shows an analysis of epidemiological data in 417 apprentices in baking, pastry-cooking and hairdressing, which are populations at risk of OA. Mixed-effect models were applied and showed that the degree of sensitization was related to bronchial hyperresponsiveness (BHR) and FeNO levels. Compared to non-sensitized subjects, FeNO levels were 83% higher (p>0,01) in highly sensitized subjects and 30% higher (p<0,01) in weakly sensitized subjects. The third part describes the protocol of a field study aiming to collect new data on clinical, epidemiological and economical aspects of WRA. It focuses especially on the design of tools and decision algorithms, such as a screening questionnaire, and more advanced questionnaires on control, quality of life, expositions and socio-economic consequences, and a peak-flow journal. Screening results show that a substantial number of workers declare asthma-like respiratory symptoms, some of which being possibly related to work. Despite the importance of WRA diagnosis, diagnostic procedures are still being discussed. Although the apprentice study showed an association between airway inflammation markers (FeNO levels) and atopy markers (prick-tests), their use in the diagnostic procedure is still under discussion. Diagnostic procedures that could be used in populations at work are also subject to think about, in particular in epidemiological study, with the difficulty of differentiating OA from WEA. Thus, in the ARPEIGE study, a screening questionnaire was useful to collect data on asthma-like respiratory symptoms. Nevertheless, few screened workers agreed to go further and fill in the peak flow journal. Similarly, in the literature asthma and COPD screening campaigns using spirometry seemed difficult to implement. There is a lack of strategies that would enable a more accurate screening of WRA.

Les éleveurs laitiers-bovins présentent une incidence plus élevée de symptômes respiratoires et de maladies broncho-pulmonaires que la population générale. Un facteur de risque important serait l’exposition professionnelle à divers aéro-contaminants d’origine biologique et chimique. Les déterminants professionnels de ces expositions et les effets biologiques des contaminants inhalés de manière répétée restent cependant mal connus. Dans ce contexte, les travaux réalisés au cours de cette thèse avaient pour objectifs i) de rechercher les déterminants professionnels de l’exposition aux bio-aérosols thoraciques (poussières organiques, endotoxines, bactéries et moisissures), à l’ammoniac et à l’acétaldéhyde, et ii) de caractériser les effets pro-inflammatoires des poussières thoraciques émises lors de la tâche de paillage mécanisé qui est connue pour induire une forte exposition aux bio-aérosols. Pour atteindre ces objectifs, nous avons réalisé une campagne de 112 mesures individuelles répétées dans 29 exploitations laitières d’élevage bovin localisées en Bretagne. Par l’utilisation de modèles multivariés à effets mixtes, nous montrons que l’exposition aux bio-aérosols est majoritairement induite par l’exécution de tâches liées à la distribution de litières et d’aliments (paille, foin, ensilage). L’exposition à l’ammoniac est fortement dépendante du nombre de vaches présentes dans l’exploitation et des temps passés en stabulation et en salle de traite. L’exposition à l’acétaldéhyde est dépendante de la taille de l’exploitation et des tâches liées à la distribution d’ensilage. Nos travaux soulignent également qu’une augmentation de la surface des ouvertures de la stabulation est associée à une réduction significative de l’exposition aux moisissures, à l’ammoniac et à l’acétaldéhyde. Enfin, notre étude montre que les poussières émises lors du paillage mécanisé ont (1) une taille leur permettant de se déposer majoritairement dans les régions trachéo-bronchiques, (2) une composition bactériologique et fongique complexe et (3) in vitro des effets pro-inflammatoires puissants induisant l’expression de TNF-α, d’IL-1β, d’IL-6 et d’IL-8 dans des macrophages humains. Au total, ces travaux de thèse ont permis d’identifier des activités professionnelles et des caractéristiques d’exploitations augmentant significativement les niveaux d’expositions des éleveurs laitiers-bovins à des contaminants chimiques et à des poussières organiques pouvant théoriquement se déposer dans les tissus bronchiques où sont censées se développer différentes maladies broncho-pulmonaires. Les modèles statistiques développés au cours de la thèse permettent dès à présent la reconstitution des expositions des éleveurs et pourront être utilisés dans de futures études épidémiologiques et dans l’élaboration de programmes de prévention. / Dairy farmers have an increased risk of lower airway diseases that is likely related to occupational exposures to airborne contaminants. Nevertheless, occupational determinants of dairy farmers’ exposures remain poorly documented and the biological effects of the contaminants chronically inhaled by farmers need to be fully characterized. In this context, the objectives of this PhD thesis were i) to identify the occupational determinants of exposure to thoracic bio-aerosols (organic dusts, endotoxins, bacteria and moulds), ammonia and acetaldehyde, and ii) to characterize the pro-inflammatory effects of thoracic dusts emitted during the mechanical spreading of straw bedding, a task well-known to generate inhalable dusts. To achieve these goals, we carried out a 112-repeated exposure measurement campaign on 29 dairy farms located in Britany. Using multivariate mixed-effect regression models, we have demonstrated that farmers’ exposures to bio-aerosols were mainly induced by tasks related to bedding material distribution and cow feeding (straw, hay, silage). Exposure levels to ammonia were highly dependent on cow numbers and times spent by the farmers in stable and milking parlour. Acetaldehyde exposure was modulated according to the farm size and times spent to distribute silage. Our work also highlighted that an increase of the area of wall opening significantly reduced exposure to mould, acetaldehyde and ammonia. Finally, our study showed that dusts emitted during mechanical straw spreading have (1) a size small enough to allow them to deposit in the tracheobronchial regions, (2) a complex bacterial and fungal composition, and (3) strong in vitro pro-inflammatory effects that induced TNF-α, IL-1β, IL-6 and IL-8 expression in human macrophages. In conclusion, these results have identified different dairy farm characteristics and occupational tasks that significantly increased the exposure levels to chemical contaminants and thoracic organic dusts. Statistical models built during this research project already allow reconstitution of dairy farmers’ exposure that may of use in future epidemiological studies and to develop new preventive measures.

Contexte : Le rôle de l’exposition professionnelle aux solvants dans la survenue de cancers des voies aéro-digestives supérieures (VADS), suggéré dans quelques études, n’a été que peu examiné, malgré leur utilisation très répandue en milieu de travail. Objectif : L’objectif de cette thèse état d’évaluer les associations entre les expositions professionnelles aux solvants et le risque de cancer des VADS. Méthodes : Ce travail est basé sur les données de l’étude Icare, une large étude cas-témoins en population générale conduite en France entre 2001-2007. L’analyse a été restreinte aux hommes et a porté sur 1857 cas de carcinome épidermoïde de la cavité buccale, du pharynx et du larynx, et 2780 témoins. L’histoire professionnelle détaillée ainsi que les consommations de tabac et d’alcool ont été recueillies par questionnaire. Les expositions aux solvants ont été évaluées à l’aide de matrices emplois-expositions et incluaient cinq solvants chlorés (perchloroéthylène, trichloroéthylène, chlorure de méthylène, chloroforme, tétrachlorure de carbone), cinq solvants pétroliers (benzène ; essences carburant ; gazole, fiouls et kérosène ; essences spéciales ; white spirits) et cinq solvants oxygénés (cétones et esters ; alcools ; éther éthylique ; éthylène glycol ; tétrahydrofurane). Les odds-ratios ajustés sur les consommations de tabac et d’alcool et d’autres facteurs de confusion potentiels, et les intervalles de confiances à 95% ont été estimés par régression logistique. Résultats : Aucune association significative n’a été mise en évidence entre exposition professionnelle aux solvants chlorés, pétroliers et oxygénés étudiés et le risque de cancer de l’ensemble des VADS. Dans l’analyse par localisation, le risque de cancer du larynx augmentait significativement avec l’exposition cumulée au perchloroéthylène. Des risques élevés de cancer de l’hypopharynx, bien que non significatifs, étaient observés pour les hommes exposés à des niveaux élevés de chlorure de méthylène, de white spirits et de tétrahydrofurane. Une association entre exposition au tétrahydrofurane et cancer de la cavité buccale était également suggérée. Aucune association claire n’était observée pour les autres solvants, quelle que soit la localisation de cancer. Conclusion : Des associations positives ont été observées avec plusieurs solvants spécifiques. Toutefois, dans l’ensemble, nos résultats ne sont pas en faveur d’un rôle majeur de l’exposition aux solvants dans la survenue de cancer des VADS. / Background : The role of occupational exposure to solvents in the risk of head and neck cancer has been suggested in some studies but has been few investigated, despite their widespread use in the workplace. Objective: The objective of this thesis was to examine the associations between occupational exposure to solvents and the risk of head and neck cancer. Methods: This work is based on data from the ICARE study, a large population-based case-control study conducted in France between 2001 and 2007. The analysis was restricted to men and included 1,857 cases of squamous cell carcinoma of the oral cavity, pharynx and larynx and 2,780 controls. Detailed occupational lifetime as well as alcohol and tobacco consumptions were collected by questionnaires. Exposure to solvents was assessed by job exposure matrices and included five chlorinated solvents (perchloroethylene, trichloroethylene, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride), five petroleum-based solvents (benzene; gasoline; diesel, fuels and kerosene; special petroleum products; white spirits) and five oxygenated solvents (ketones and esters; alcohols; diethyl ether; ethylene glycol; tetrahydrofuran). Odds-ratios adjusted for smoking, alcohol drinking and other potential confounders and 95% confidence intervals were estimated with logistic models. Results: No significant association was found between occupational exposure to chlorinated, petroleum-based and oxygenated solvents and the risk of head and neck cancer overall. In subsite analysis, the risk of laryngeal cancer increased with cumulative exposure to perchloroethylene. Non-significantly elevated risks of hypopharyngeal cancer were found in men exposed to high cumulative levels of methylene chloride, white spirits and tetrahydrofuran. An association between exposure to tetrahydrofuran and oral cavity cancer was also suggested. No other clear association was found for the other solvents under study, for any cancer site. Conclusion: Although positive associations were observed for several solvents, overall the results do not suggest a substantial role of exposure to solvents in head and neck cancer risk.

Objective: To determine the association between smoking and occupational exposures, and DNA methylation levels in the lung cancer-related genes, AHRR and F2RL3. Methods: CARTaGENE is the largest ongoing prospective cohort study in Quebec, Canada. Currently, a nested case-control study in CARTaGENE is examining the association between AHRR and F2RL3 gene methylation and lung cancer risk (200 cases; 400 controls). Using the methylation data measured from this nested case-control study, information on participants’ smoking behavior and longest-held occupation were obtained from questionnaires. Information on smoking status and, where applicable, the average number of cigarettes smoked, duration of smoking, and time since cessation, was parameterized into a cumulative smoking index (CSI, continuous). Occupational exposures were estimated using the Canadian Job Exposure Matrix. Eighteen agents present in the occupational environment that are also found in cigarette smoke were of interest. In DNA isolated from blood samples collected at baseline, methylation ratios of 40 CpG sites in the AHRR and F2RL3 genes were measured using the Sequenom Epityper. In each gene, average methylation levels across all CpG sites were calculated and parametrized as a continuous variable. Separate least squares regression models were used to estimate the associations between smoking and occupational exposures, and AHRR and F2RL3 methylation levels while adjusting for potential confounders identified using directed acyclic graphs. Results: In both genes, smoking was associated with lower average methylation levels after adjusting for confounding factors (AHRR: -0.014 per standard deviation increase in CSI, 95% CI: -0.019, -0.010; F2RL3: -0.019 per standard deviation increase in CSI, 95% CI: -0.025, -0.012). No association was found between the selected occupational exposures and average DNA methylation levels in the two genes. Conclusion: Our findings support the hypothesis that tobacco smoking is associated with DNA hypomethylation of the AHRR and F2RL3 genes. / Objectif: Déterminer l’association entre le tabagisme et les expositions professionnelles, et les niveaux de méthylation dans les gènes AHRR et F2RL3, deux gènes impliqués dans le cancer du poumon. Méthodes : CARTaGENE est la plus grande étude de cohorte prospective au Québec, Canada. Actuellement, une étude de cas-témoin nichée dans CARTaGENE examine l’association entre la méthylation des gènes AHRR et F2RL3 et le risque de cancer du poumon (200 cas; 400 témoins). En utilisant les données de méthylation mesurées à partir de cette étude de cas-témoin nichée, les informations à propos du comportement tabagique et de l’emploi avec la plus longue durée des participants ont été obtenues à partir de questionnaires. Les informations concernant le statut tabagique, le nombre moyen de cigarettes fumées, la durée du tabagisme et le temps depuis la cessation (quand applicable) ont été paramétrées sous la forme d’un index cumulatif de tabagisme (continu). Les expositions professionnelles ont été estimées à partir de la matrice canadienne de l’exposition professionnelle. Dix-huit agents présents dans les milieux professionnels et également présents dans la fumée de tabac ont été retenus. Les ratios de méthylation de 40 sites CpG dans les gènes AHRR et F2RL3 ont été mesurés avec le Sequenom Epityper. La moyenne des ratios de méthylation de tous les sites CpG a été calculée par gène et paramétrée comme une variable continue. Des modèles séparés de régression des moindres carrés ont été utilisés pour estimer les associations entre chacun des facteurs de risque et les niveaux de méthylation des gènes AHRR et F2RL3 tout en ajustant pour des variables confondantes identifiées à l’aide de graphes acycliques dirigés. Résultats : Le tabagisme est associé avec des niveaux moyens de méthylation plus faible dans chacun des gènes après ajustement pour les variables confondantes (AHRR : -0.014 par augmentation de l’écart-type de l’index cumulatif de tabagisme, 95% IC : -0.019, -0.010; F2RL3 : -0.019 par augmentation de l’écart-type de l’index cumulatif de tabagisme, 95% IC : -0.025, -0.012). Aucune association n’a été observée entre les expositions occupationnelles sélectionnéeset les niveaux de méthylation dans ces deux gènes. Conclusion : Nos observations indiquent que le tabagisme est associé avec une hypométhylation des gènes AHRR et F2RL3.

Objectif : Ce travail s’inscrit dans le cadre d’une recherche étiologique sur les leucémies aigues (LA) de l’enfant, pathologies dont les facteurs de risque sont peu connus. Plusieurs hypothèses ont été testées : 1) le rôle protecteur d’une supplémentation maternelle en acide folique avant et pendant la grossesse et l’investigation par une approche gène-candidat du rôle de polymorphismes communs rs1801133 et 1801131 de MTHFR et rs1801394 et rs1532268 de MTRR supposés modifier le métabolisme des folates, 2) l’association entre la profession et des expositions professionnelles maternelles lors de la grossesse, 3) l’existence d’un lien positif avec l’exposition des enfants au trafic routier. Matériel et méthodes : Les données analysées proviennent d’une étude cas-témoins française, ESCALE, basée sur le Registre National des Hémopathies malignes de l’Enfant et réalisée en population générale sur la période 2003-2004. L’échantillon comportait 648 cas de leucémie aiguë lymphoblastique [LAL], 116 cas de leucémie aiguë non lymphoblastique [LANL], et 1681 témoins de moins de 15 ans. L’échantillonnage a été stratifié sur l’âge et le sexe. Les données ont été recueillies auprès des mères à l’aide d’un questionnaire téléphonique standardisé, identique pour les cas et les témoins. Les génotypes ont été obtenus par génotypage à haut débit, pangénomique pour les cas et à façon pour les témoins, et par imputation pour les polymorphismes non génotypés. Le géocodage des adresses et des indicateurs dérivés de données d’émission de trafic ont permis d’estimer l’exposition des enfants au trafic routier. Les odds ratios (OR) ont été estimés à l’aide de modèles de régression logistique non conditionnelle, incluant les facteurs de confusion potentiels. Résultats : Le risque de LA était significativement inversement associé à une supplémentation maternelle en acide folique avant ou pendant la grossesse (OR=0.4 [0.3-0.6]). Aucun des polymorphismes génétiques de MTHFR et de MTRR n’était associé au risque de LA. Cependant, le fait d’être à la fois porteur homozygote des allèles variants de l’un des polymorphismes de MTHFR, et porteur de deux allèles variants des polymorphismes de MTRR était positivement associé au risque de LA (OR=1.6 [0.9-3.1]). Nous n’observions pas d’interaction entre MTHFR, MTRR et une supplémentation maternelle en acide folique. Des associations positives et significatives on été mises en évidence entre le risque de LA et des expositions auto-déclarées professionnelles maternelles pendant la grossesse, aux teintures de cheveux (OR=3.0 [1.7-5.2]), à des peintures ou vernis et/ou colles (OR=1.5 [1.1-2.2]), et à des rayonnements ionisants (OR=2.4 [1.3-4.6]). Cependant, ces associations étaient limitées aux fréquences d’exposition de moins d’1 heure par semaine et peuvent refléter une sur-déclaration chez les cas. L’exposition maternelle professionnelle aux pesticides n’était pas associée aux LA dans notre étude.Les LA étaient significativement associées à des concentrations élevées de NO2 de fond liées au trafic estimées au lieu de résidence (OR=1.2 [1.0-1.5]) et avec la présence de routes à fort trafic dans un rayon de 500 m centré sur ce lieu (OR=2.0 [1.0-3.6]). Nous observions une association significative entre les LA et une densité élevée de routes à fort trafic dans un rayon de 500 m (OR=2.2 [1.1-4.2]), avec une tendance linéaire positive significative de l’association des LAL avec la longueur totale de routes à fort trafic dans un rayon de 500 m.Conclusion : Cette thèse apporte des arguments en faveur du rôle protecteur d’une supplémentation maternelle périconceptionnelle en acide folique. Elle suggère également un rôle des polymorphismes de MTHFR et MTRR dans le risque des LA, sans interaction toutefois avec la supplémentation. Enfin, elle renforce l’hypothèse que vivre près de routes à fort trafic pourrait augmenter le risque de LA. / Objectives: This work investigated three hypotheses related to the etiology of childhood acute leukemia (AL):1) maternal folic acid supplementation before or during pregnancy reduces AL risk, accounting for the SNPs rs1801133 (C677T) and rs1801131 (A1298C) in MTHFR and rs1801394 (A66G) and rs1532268 (C524T) in MTRR, assumed to modify folate metabolism, 2) maternal occupation and occupational exposure during pregnancy may be link to LA 3) traffic is a source of environmental exposures, including benzene, which may be related to childhood leukemia. Methods: The data were obtained from the national registry-based case-control study ESCALE, carried out in France in 2003-2004. The ESCALE study included 764 cases and 1681 controls less than 15 years old and the controls were frequency matched with the cases on age and gender. The data were collected by a standardized telephone interview of the mothers. Various indicators of exposure to traffic and pollution were determined using the geocoded addresses at the time of diagnosis for the cases and of interview for the controls. The genotypes were obtained using high-throughput platforms and imputation for untyped polymorphisms. CITP-68 classification was used to classify maternal occupation during pregnancy. Indicators of the distance from, and density of, main roads and background traffic NO2 concentrations data were used. Odds ratio (OR) were estimated using unconditional regression models adjusted for potential confounders. Results: AL was significantly inversely associated with maternal folic acid supplementation before and during pregnancy (OR=0.4 [0.3–0.6]). MTHFR and MTRR genetic polymorphisms were not associated with AL. However, AL was positively associated with homozygosity for any of the MTHFR polymorphisms and carriership of both MTRR variant alleles (OR=1.6 [0.9–3.1]). No interaction was observed between MTHFR, MTRR, and maternal folate supplementation. Significant positive associations were observed between childhood AL and self-reported maternal occupational exposures during pregnancy to hair dye (OR=3.0 [1.7-5.2]), to paints or polishs and/or glues (OR=1.5 [1.1-2.2]), and to ionising radiations (OR=2.4 [1.3-4.6]). However, these associations were limited to exposure frequencies of less than 1 hour by week. Maternal occupational exposure to pesticides during pregnancy was not related to AL. AL was significantly associated with high estimates of traffic NO2 concentration at the place of residence(OR=1.2 [1.0-1.5]) and with the presence of a heavy-traffic road within 500 meters compared to the absence of a heavy-traffic road in the same area (OR=2.0 [1.0-3.6]). There was a significant association between AL and a high density of heavy-traffic roads within 500 meters in comparison to the reference category with no heavy-traffic road within 500 meters (OR=2.2 [1.1-4.2]), with a significant positive linear trend of the association of AL with the total length of heavy-traffic road within 500m. Conclusion: The study findings support the hypothesis that maternal folic acid supplementation may reduce the risk of childhood AL. The findings also suggest that the homozygous genotype for any of the MTHFR variants and carrying both MTRR variants could be a risk factor for AL. Finally, the results support the hypothesis that living close to heavy-traffic roads may increase the risk of childhood leukemia.