HAP et soleil, un cocktail cancérigène

Publié par Adrien le 29/05/2020 à 09:00
Source: CEA IRIG
Les travaux réalisés par des chercheurs de l'institut confirment le risque de photosensibilisation en cas d'exposition solaire en présence d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). La diminution du métabolisme des HAP par les UV, jamais décrite, induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en...) un délai (Un délai est d'après le Wiktionnaire, « un temps accordé pour faire une chose, ou à l’expiration duquel on sera tenu de faire...) dans l'accumulation de dommages à l'ADN mais seuls les HAP métabolisés sont éliminés de la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.). L'exposition aux UV pourrait donc allonger la durée de l'exposition dans les tissus.

Les agents qui altèrent la structure chimique de l'ADN au risque de provoquer des cancers peuvent être de nature physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la...) ou chimique. En santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) du travail se pose la question des conséquences de la co-exposition à deux de ces agents: les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), des produits issus de la combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion.) de la matière organique (La matière organique (MO) est la matière carbonée produite en général par des êtres vivants , végétaux, animaux, ou micro-organismes. Il s'agit par...), et le rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde intermédiaire entre celle de la lumière visible et celle...) solaire (UV). De nombreuses activités industrielles utilisent en effet des produits riches en HAP ou en émettent comme sous-produits. Les personnels impliqués dans ces activités se trouvent donc exposés par voie cutanée, et cette contamination peut s'accompagner d'une exposition au soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de...) après, voire pendant le travail (construction de routes, épandage de goudron (Les goudrons (de l'arabeقَطْران — qaṭrān) sont des produits issus de poix modifiée de résineux, produits par distillation...), etc.). Les actions des HAP et des UV sont étudiées séparément depuis de nombreuses années par des chercheurs de l'Irig. C'est donc naturellement qu'ils se sont penchés sur la co-exposition des personnes à ces agents à travers deux projets du Plan Cancer menés en collaboration avec des équipes du CHU de Grenoble.

Les chercheurs se sont particulièrement intéressés au métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un processus...) des HAP en travaillant sur des explants de peau humaine étudiés in vitro [1, 2]. Les mécanismes mis en jeu par le métabolisme des HAP permettent aux cellules de convertir ces molécules chimiquement stables en des composés plus facilement éliminés. Une petite fraction de ces métabolites peut malheureusement réagir avec l'ADN pour induire des mutations. Une première observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête...) est que l'irradiation (En physique nucléaire, l'irradiation désigne l'action d'exposer (volontairement ou accidentellement) un organisme, une substance, d'un corps à un flux de rayonnements ionisants : rayons alpha, bêta, gamma, protons ou...) réalisée après le traitement aux HAP, mais non pas avant, diminue la viabilité de la peau, vraisemblablement par induction d'un stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des contraintes...) oxydant [3]. Concernant le métabolisme, les résultats sont sans appel. Les mesures de l'expression de gènes du métabolisme, de la production de métabolites et du niveau de dommage dans l'ADN convergent ( en astronautique, convergent en mathématiques, suite convergente série convergente ) vers une même conclusion: les UV solaires diminuent la capacité des cellules cutanées à métaboliser les HAP, que l'irradiation ait lieu avant ou après le contact avec les produits chimiques [1, 3, 4].

Ces observations apportent un éclairage important en toxicologie (La toxicologie est la science étudiant). Tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord, elles confirment le risque de photosensibilisation en cas d'exposition solaire en présence de HAP [1, 5]. La diminution du métabolisme des HAP par les UV, jamais décrite, peut être vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de façon positive puisqu'elle induit un délai dans l'accumulation de dommages à l'ADN. Par contre, ce phénomène peut avoir des conséquences négatives dans la mesure où seuls les HAP métabolisés sont éliminés de la peau. L'exposition aux UV pourrait donc allonger la durée de l'exposition dans les tissus.

Il reste à déterminer le rôle du récepteur aux hydrocarbures aromatiques qui contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.), entre autres, le métabolisme des xénobiotiques (molécules chimiques polluantes et parfois toxiques à l'intérieur d'un organisme) et l'effet des UV sur la transcription [5].


Les hydrocarbures aromatiques polycycliques, HAP, sont des constituants naturels du charbon et du pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de...). Ils peuvent aussi être issus de la combustion incomplète de matières organiques diverses telles que les carburants, le bois, le tabac... Dans l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...) (air, eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), aliments...), on les trouve généralement liés aux particules issues de la combustion ou de l'usure des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) qui les contiennent, ou sous forme gazeuse dans l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de...), pour les plus légers d'entre eux.

L'exposition professionnelle aux HAP concernerait près de 1,5 millions de salariés en France (Ministère de l'emploi, 2010) plaçant les HAP en tête des composés responsables de cancers professionnels.

Références:
[1] von Koschembahr A, Youssef A, Béal D, Calissi C, Bourgart E, Marques M, Leccia MT, Giot JP, Maitre A and Douki T. Solar simulated light exposure alters metabolization and genotoxicity induced by benzo[a]pyrene in human skin. Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de...) Report, 2018.
[2] Bourgart E, Barbeau D, Marques M, von Koschembahr A, Beal D, Persoons R, Leccia MT, Douki T and Maitre A. A realistic human skin model to study benzo[a]pyrene cutaneous absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait une transition entre deux niveaux d'énergie...) in order to determine the most relevant biomarker for carcinogenic exposure. Archives of Toxicology, 2019.
[3] von Koschembahr A, Youssef A, Beal D, Bourgart E, Rivier A, Marques M, Leccia MT, Giot JP, Maitre A and Douki T. Metabolism and genotoxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons in human skin explants: Mixture effects and modulation by sunlight. Archives of Toxicology, 2020.
[4] Bourgart E, Persoons R, Marques M, Rivier A, Balducci F, von Koschembahr A, Beal D, Leccia MT, Douki T and Maitre A. Influence of exposure dose, complex mixture and ultraviolet radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une...) on skin absorption and bioactivation of polycyclic aromatic hydrocarbons ex vivo. Archives of Toxicology, 2019.
[5] von Koschembahr A, Youssef A, Beal D, Gudimard L, Giot JP and Douki T. Toxicity and DNA repair in normal human keratinocytes co-exposed to benzo[a]pyrene and sunlight. Toxicology In Vitro, 2020.
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