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Synthetic pesticides are increasingly used in modern pest control and in conventional agriculture and thus their residuals can be found frequently in our environment and in our food. The most commonly used group of insecticides are the neonicotinoids and residues of them have been found in treated vegetables and fruits, as well as in honey bees, their pollen, and honey. Even if these encountered environmental concentrations are rather small compared to concentrations for acute toxicity they still lead to sublethal effects in the exposed organism. Several studies showed a weakening effect of neonicotinoids on pollinators when confronted with pathogens and other pesticides are linked to several diseases in human. Thus pesticides might have a direct impact on the immune system of invertebrates and/or vertebrates. In recent years a dramatic decline of pollinators has been reported for the northern hemisphere. Many assumptions have been made on the cause of this decline mentioning pathogens, climate change, habitat loss and pesticide exposure, while there is still no evidence that one of these alone might be the ultimate cause. Although several studies have been conducted on the effect of pesticides and the simultaneous exposure of bees to pathogens only few of these have been concentrating on the actual immune response of pollinating insect immune cells like those of honeybees and of Drosophila melanogaster. Innate immune responses in mammals and insects do show several functional similarities. Cells, especially phagocytes, of these innate immune systems are comparable both in terms of morphology and reactivity towards pathogen recognition. This responsiveness involves mobility, morbidity or production of warning and defense molecules (cytokines, ROS...), making these cells early indicators of environmental pollution. The objective of this PhD is thus to compare the cytotoxicity of pesticides and their metabolites on immune system cells of invertebrates and vertebrates.; Les pesticides synthétiques sont de plus en plus utilisés dans la lutte antiparasitaire moderne et dans l'agriculture conventionnelle. Leurs résidus sont fréquemment trouvés dans notre environnement et dans notre alimentation. Le groupe des insecticides les plus couramment utilisés sont les néonicotinoïdes et leurs résidus ont par exemple été trouvés dans les fruits et légumes traités, le pollen et le miel, ainsi que dans l’organisme des abeilles. Même si les concentrations environnementales rencontrées sont plutôt faibles par rapport aux concentrations pour la toxicité aiguë, elles mènent à des effets sublétaux dans l'organisme exposé. Plusieurs études ont montré un affaiblissement de l’effet des néonicotinoïdes sur les pollinisateurs lorsqu'ils sont confrontés à des agents pathogènes. De plus, d'autres pesticides sont liés à plusieurs maladies chez l'homme. Ainsi les pesticides pourraient avoir un impact direct sur le système immunitaire des invertébrés et / ou des vertébrés. Dans les dernières années, un déclin dramatique de pollinisateurs a été rapporté dans le monde entier. De nombreuses hypothèses ont été proposées pour expliquer la cause de cette baisse en mentionnant les agents pathogènes, le changement climatique, la perte de l'habitat et l'exposition aux pesticides. Bien que plusieurs études aient été menées sur les effets des pesticides et l'exposition simultanée des abeilles à des agents pathogènes, seules quelques-unes ont été réalisées en se concentrant sur la réponse spécifique des cellules immunitaires des insectes pollinisateurs comme celles des abeilles et de Drosophila melanogaster. Dans le système immunitaire des invertébrés et vertébrés, les cellules de la réponse primaire ou innée, notamment les cellules phagocytaires, sont comparables du point de vue morphologique et peuvent avoir une réactivité comparable vis-à-vis des polluants de l'environnement. Cette réactivité implique leur mobilité, morbidité ou la production de molécules d'alerte et de défense (cytokines, ROS...), faisant de ces cellules des indicateurs précoces des pollutions environnementales.L'objectif de cette étude est de comparer la cytotoxicité des pesticides et ses métabolites sur les cellules du système immunitaire des invertébrés et des vertébrés.

Synthetic pesticides are increasingly used in modern pest control and in conventional agriculture and thus their residuals can be found frequently in our environment and in our food. The most commonly used group of insecticides are the neonicotinoids and residues of them have been found in treated vegetables and fruits, as well as in honey bees, their pollen, and honey. Even if these encountered environmental concentrations are rather small compared to concentrations for acute toxicity they still lead to sublethal effects in the exposed organism. Several studies showed a weakening effect of neonicotinoids on pollinators when confronted with pathogens and other pesticides are linked to several diseases in human. Thus pesticides might have a direct impact on the immune system of invertebrates and/or vertebrates. In recent years a dramatic decline of pollinators has been reported for the northern hemisphere. Many assumptions have been made on the cause of this decline mentioning pathogens, climate change, habitat loss and pesticide exposure, while there is still no evidence that one of these alone might be the ultimate cause. Although several studies have been conducted on the effect of pesticides and the simultaneous exposure of bees to pathogens only few of these have been concentrating on the actual immune response of pollinating insect immune cells like those of honeybees and of Drosophila melanogaster. Innate immune responses in mammals and insects do show several functional similarities. Cells, especially phagocytes, of these innate immune systems are comparable both in terms of morphology and reactivity towards pathogen recognition. This responsiveness involves mobility, morbidity or production of warning and defense molecules (cytokines, ROS...), making these cells early indicators of environmental pollution. The objective of this PhD is thus to compare the cytotoxicity of pesticides and their metabolites on immune system cells of invertebrates and vertebrates., Les pesticides synthétiques sont de plus en plus utilisés dans la lutte antiparasitaire moderne et dans l'agriculture conventionnelle. Leurs résidus sont fréquemment trouvés dans notre environnement et dans notre alimentation. Le groupe des insecticides les plus couramment utilisés sont les néonicotinoïdes et leurs résidus ont par exemple été trouvés dans les fruits et légumes traités, le pollen et le miel, ainsi que dans l’organisme des abeilles. Même si les concentrations environnementales rencontrées sont plutôt faibles par rapport aux concentrations pour la toxicité aiguë, elles mènent à des effets sublétaux dans l'organisme exposé. Plusieurs études ont montré un affaiblissement de l’effet des néonicotinoïdes sur les pollinisateurs lorsqu'ils sont confrontés à des agents pathogènes. De plus, d'autres pesticides sont liés à plusieurs maladies chez l'homme. Ainsi les pesticides pourraient avoir un impact direct sur le système immunitaire des invertébrés et / ou des vertébrés. Dans les dernières années, un déclin dramatique de pollinisateurs a été rapporté dans le monde entier. De nombreuses hypothèses ont été proposées pour expliquer la cause de cette baisse en mentionnant les agents pathogènes, le changement climatique, la perte de l'habitat et l'exposition aux pesticides. Bien que plusieurs études aient été menées sur les effets des pesticides et l'exposition simultanée des abeilles à des agents pathogènes, seules quelques-unes ont été réalisées en se concentrant sur la réponse spécifique des cellules immunitaires des insectes pollinisateurs comme celles des abeilles et de Drosophila melanogaster. Dans le système immunitaire des invertébrés et vertébrés, les cellules de la réponse primaire ou innée, notamment les cellules phagocytaires, sont comparables du point de vue morphologique et peuvent avoir une réactivité comparable vis-à-vis des polluants de l'environnement. Cette réactivité implique leur mobilité, morbidité ou la production de molécules d'alerte et de défense (cytokines, ROS...), faisant de ces cellules des indicateurs précoces des pollutions environnementales.L'objectif de cette étude est de comparer la cytotoxicité des pesticides et ses métabolites sur les cellules du système immunitaire des invertébrés et des vertébrés.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), such as benzo(a)pyrene (B[a]P), are ubiquitous environmental contaminants generated during organic matter combustion. These compounds have been associated with the development of toxic effects on human health, including carcinogenic and immunotoxic effects, mainly related to Aryl hydrocarbon Receptor (AhR) activation. Among the immune system cells, T lymphocytes appear as major targets of PAHs. Previous results, obtained in the laboratory, have shown that activation of primary human T lymphocytes leads to a functional AhR expression increase, suggesting their ability to respond to PAH exposure. Our specific aims are: (1) to determine the effects of B[a]P on gene expression profiles in human normal lymphocytes by using large-scale approaches such as microarray-based transcriptome analysis, (2) to monitor the genotoxic and immunotoxic effects of B[a]P by measuring DNA damage and immunosuppressive actions, respectively and, (3) to analyze the modulation of these effects by the presence of other PAHs. Our work propose primary cultures of activated human T lymphocytes as a good model for studying both genotoxic and immunotoxic effects of environmental contaminants such as PAHs and predicting human health issues. It also gains a comprehensive insight into the immune response regulation after PAH exposure and provides potential new biomarkers of exposure to these environmental contaminants.; Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs), tels que le benzo(a)pyrène (B[a]P), sont des contaminants environnementaux ubiquistes générés lors de la combustion de matière organique. Ces composés ont été associés au développement d'effets toxiques sur la santé humaine, notamment des effets cancérigènes et immunotoxiques, principalement liés à l'activation du récepteur aux hydrocarbures aromatiques (RAh). Parmi les cellules du système immunitaire, les lymphocytes T apparaissent comme des cibles majeures des HAPs. Des résultats antérieurs, obtenus au laboratoire, ont montré que l'activation des lymphocytes T humains en culture primaire conduit à l’augmentation de l'expression et de la fonction du RAh, suggérant la capacité accrue de ces cellules à répondre à une exposition aux HAPs. Nos objectifs sont : (1) de déterminer les effets du B[a]P sur les profils d'expression génique dans les lymphocytes humains normaux en utilisant des approches à haut débit telle que l'analyse transcriptomique sur puce à ADN, (2) d’évaluer les effets génotoxiques et immunotoxiques du B[a]P en mesurant respectivement les dommages à l'ADN induits et leurs actions immunosuppressives et (3) d’analyser la modulation de ces effets en présence d'autres HAPs. Notre travail identifie les lymphocytes T humains normaux comme un bon modèle pour étudier les effets génotoxiques et immunotoxiques des HAPs, et pour prédire les problèmes de santé humaine liés à l’exposition à ces contaminants. Il permet également de mieux comprendre la régulation par les HAPs de la réponse immune et propose de nouveaux biomarqueurs potentiels de l'exposition à ces contaminants environnementaux.

Nanoparticles (NP) have been introduced in medicine to develop intelligent drugs or imaging agents. Due to their small size (, Les nanoparticules (NP) ont été introduites en médecine pour développer des médicaments intelligents ou des agents d'imagerie. En raison de leur petite taille (