Effets synergistique et toxique des cocktails de perturbateurs endocriniens à faible doses – TOXSYN

Les connaissances actuelles sur les effets des perturbateurs endocriniens (PE) sont majoritairement basées sur les effets physiologiques induits suite à l'exposition à une seule molécule chimique. Peu d'études tiennent compte de la situation plus réaliste qui veut que les êtres humains (ou les animaux) sont exposés, de façon chronique, à de faibles doses de multiples PE. Le consortium TOXSYN abordera la question de la synergie de molécules et analysera comment les combinaisons de faibles doses de PE affectent la physiologie et l'homéostasie. Nous nous concentrons sur deux récepteurs nucléaires (RN) impliqués directement dans les réponses des xénobiotiques: le récepteur orphelin prégnane X récepteurs (PXR) et le récepteur activé par les proliférateurs de peroxysome (PPAR). Ce choix se justifie par l'observation clé que les deux RN ont des poches de liaison au ligand suffisamment grandes pour accueillir simultanément plusieurs ligands. Nous faisons donc l'hypothèse que chacune de ces voies de signalisation peut être activée par un cocktail de PE. Des résultats préliminaires soutiennent notre hypothèse :
• des études de cristallographie aux rayons X sur le domaine de liaison au ligand de PPARy montrent la liaison simultanée de deux molécules de mono (2-éthylhexyl) phtalate (MEHP),
• des tests in vitro qui montrent des effets synergiques du MEHP et de l'acide perfluorooctanoïque (PFOA) sur l'activation transcriptionnelle de gènes dépendant de PPARy.
En plus de continuer sur la signalisation PPARy pour laquelle nous avons de solides données préliminaires, nous étendrons notre analyse à la signalisation PXR, PXR étant l'un des principaux acteurs de la médiation de la réponse aux xénobiotiques chez les mammifères.
TOXSYN rassemble un partenariat hautement qualifié issu des milieux universitaires et de la biotechnologie, à la pointe de l'expertise et permettant de d’avoir une palette de tests allant de la conformation moléculaire et biochimique à des modèles d'essai utilisant des cellules et des petits organismes modèles (SMO).

Notre objectif global est d'exploiter ces technologies de pointe complémentaires pour mettre en place un panel de tests structurels d’un nouveau type in vitro avec des test sur cellules de mammifères et in vivo, avec des test basés l'étude des effets de mélanges de faibles doses de PE sur le développement embryonnaire.
Ces tests mécanistiques fourniront des données détaillées à la fois sur comment un mélange de PEs à faible dose peut interagir avec les récepteurs PPAR et PXR et ceci i) aux niveaux moléculaire et biophysique (cristallographie aux rayons X, tests d'affinité de liaison) ii) au niveau cellulaire (sur cellules mammifères ou non mammifères) et iii) au niveau de l'organisme entier (sur les SMO poisson zèbre et l’amphibien Xenopus laevis).

Ainsi, TOXSYN a pour but
• d’identifier les mélanges d'EDC qui exercent des effets synergiques ou additifs sur l’activité de PPAR,
De fournir une vision mécanistique détaillée de ces effets grâce à des études structurelles
• de valider la pertinence physiologique de ces mécanismes en utilisant des tests in vivo sur l’augmentation de l’adipogenèse et l’activité de PPAR (système rapporteur)
• de déterminer si ces mécanismes synergiques s'appliquent également à PXR
• de finalement intégrer les données pour chaque récepteur en replaçant les résultats dans leurs contextes physiologiques et environnementaux

L’impact attendu : les résultats de TOXSYN permettront d'améliorer les tests de dépistage et les stratégies actuelles pour comprendre l'action des PE.
Ils fourniront des informations sur les conséquences de l'exposition à des mélanges à de faibles doses qui sont nécessaires mais pour l’instant inexistantes, aux décisionnaires des organismes de régulation de la santé publique ou de questions environnementales. TOXSYN permettra en outre de formuler de nouvelles hypothèses sur les effets combinatoires.