Hélène Lavanant, Christelle Monteil, Laurence Chevalier, Tiphaine Rogez-Florent, M. Mignot, Jérôme Yon, Cécile Corbière, Jean-Marie Vaugeois, Clément Castilla, C. Devouge-Boyer, A.T. Juarez Facio, C. Logie, Aliments Bioprocédés Toxicologie Environnements (ABTE), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Chimie Organique et Bioorganique : Réactivité et Analyse (COBRA), Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Groupe de physique des matériaux (GPM), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANSES (French Agency for Food, Environmental and Occupational Health and Safety, PNREST ANSES EST/2017/1/190), Regional Council of Normandy and the European Union in the framework of the ERDF-ESF (CellSTEM project), and ANR-11-LABX-0029,SYNORG,Synthèse Organique : des molécules au vivant(2011)
Air pollution has significant health effects worldwide, and airborne particles play a significant role in these effects. Ultrafine particles (UFPs) have an aerodynamic diameter of 0.1 μm or less, can penetrate deep into the respiratory tree, and are more toxic due to their large specific surface area, which should adsorb organic compounds. The aim of this study is to show the toxicological effects of UFPs with high organic content at low dose on BEAS-2B cells through at air-liquid interface (ALI) exposure using a Vitrocell® technology and a miniCAST (Combustion Aerosol Standard) generator. In conjunction with this approach, chemical analysis of particles and gas phase was performed to evaluate the presence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Chemical analyses confirmed the presence of PAHs in UFPs. With this experimental setup, exposure of the BEAS-2B cells induced neither cytotoxicity nor mitochondrial dysfunction. However, an increase of oxidative stress was observed, as assessed through Nrf2, NQO1, HO-1, CuZnSOD, MnSOD, and Catalase gene expression, together with significant induction of genes related to xenobiotic metabolism CYP1A1 and CYP1B1. Negative regulation of inflammatory genes expression (IL-6 and IL-8) was present three hours after the exposition to the UFPs. Taken together, this experimental approach, using repeatable conditions, should help to clarify the mechanisms by which organic UFPs induce toxicological effects.