L’équipe mène des recherches fondamentales sur les effets moléculaires et cellulaires de xénobiotiques d’origine anthropique, notamment ceux associés à l’environnement atmosphérique (particules, composés aromatiques, métaux lourds et micro/nanoplastiques) sur l’organisme humain. Ces travaux visent principalement à la compréhension des mécanismes qui sous-tendent les réponses adaptatives, les effets toxicologiques et les implications pathologiques (maladies respiratoires inflammatoires, maladies métaboliques, cancers) de ces expositions.

En parallèle, l’équipe conduit également des travaux visant à documenter les relations structure/fonction d’enzymes et de protéines de signalisation, épigénétique ou nucléolaire.

En appui à ces recherches, l’équipe développe de nouvelles méthodologies et approches moléculaires et cellulaires (modèles cellulaires complexes, tests de stress toxicologiques, spectroscopie RAMAN, dosages enzymatiques, …).

L’ensemble de ces recherches est développé dans le cadre de trois thématiques principales:

• Thématique 1: Evaluation de la toxicité pulmonaire de polluants atmosphériques via des modèles in vitro

S BOLAND, S DEVINEAU, K MAOUCHE, F MARANO, J RENAULT (Bioprofiler resource)

Ces recherches portent sur l’identification du risque pulmonaire de la composante particulaire de l’exposome (particules atmosphériques, nanoparticules, micro et nanoplastiques) en co-exposition avec d’autres polluants de l’air ou des agents bactériens/virus en développant de nouveaux outils (tests toxicologiques, approches biophysiques/imageries, modèles cellulaires). Ces travaux s’inscrivent, d’une part, dans la compréhension des processus pathologiques pulmonaires (Bronchopneumopathie chronique obstructive, cancer,…) et, d’autre part, dans l’étude des effets de ces polluants dans des modèles pathologiques (mucoviscidose, diabète…). Ces recherches reposent sur le développement de modèles de culture cellulaire complexes (cultures en interface air-liquide, microfluidiques, organoïdes, modèles pathologiques) et des approches biophysiques (spectroscopie Raman).

• Thématique 2: Stress cellulaire et nucléolaire

P ROUSSEL, V SIRRI-ROUSSEL, J RENAULT (Bioprofiler resource)

Cette thématique vise à comprendre les mécanismes par lesquels les xénobiotiques (en particulier des composés aromatiques) peuvent induire un stress cellulaire qui peut se manifester par une perturbation des activités nucléolaires et/ou du cycle cellulaire. Les modifications post-traductionnelles de protéines nucléolaires comme NPM1 ou l’inhibition de l’activité des Sirtuines (Sirt7 et Sirt2) sont analysées. Ces travaux ont pour but d’identifier des marqueurs de stress qui permettront de quantifier les effets des xénobiotiques au niveau cellulaire.

• Thématique 3: Enzymes, environnement, pathologie moléculaire

LC BUI, F BUSI, F DESHAYES, JM DUPRET, E PETIT, J RENAULT (Bioprofiler resource), F RODRIGUES LIMA, M VIGUIER

Ces recherches portent sur la caractérisation de l’impact moléculaire, structural et fonctionnel de xénobiotiques (cancérogènes chimiques) sur les enzymes de signalisation cellulaire PTP1B et PTPN2, et de modification épigénétique SETD2 et CREBBP. Ces travaux visent également à comprendre la structure et les mécanismes catalytiques de ces enzymes par l’étude de mutations associées à des maladies métaboliques/inflammatoires (diabète, obésité, maladies inflammatoires chroniques de l’intestin…), et tumorales (hémopathies malignes).

• Plateforme Métabolisme

L’équipe gère également la ressource Bioprofiler de la plateforme Métabolisme de l’Unité: développement d’approches techniques (dosages enzymatiques, détection et caractérisation de molécules) dédiées notamment à des problématiques de toxicologie, d’écotoxicologie et de métabolisme.