Approche ex vivo de l'absorption percutanée de neurotoxiques organophosphorés (implication dans le développement de nouveaux dispositifs protecteurs et décontaminants de la peau)

Extrêmement toxiques et relativement peu volatils dans des conditions atmosphériques normales, les neurotoxiques organophosphorés (NOPs) peuvent pénétrer la peau sous forme liquide et exercer leurs effets délétères. Ainsi, le développement de dispositifs protecteurs ou décontaminants cutanés vis-à-vis de ces agents est d un intérêt majeur pour les armées et la sécurité civile. La détermination de l efficacité de tels dispositifs passe par l étude de leur influence sur la pénétration percutanée des NOPs. La toxicité de ces composés excluant toute étude sur volontaires humains, notre premier objectif a consisté à choisir et mettre en œuvre, une approche expérimentale ex vivo permettant de modéliser l absorption percutanée des NOPs. Une revue bibliographique nous a permis de retenir quatre modèles : explants d oreille de porc et d abdomen humain, entiers et dermatomés. Par la suite, la validité des modèles a été évaluée par l étude de l absorption percutanée de simili potentiels des NOPs : diisopropylfluorophosphate (DFP), déméton-S-méthyle (DSM) et paraoxon (POX) et de NOPs : VX, soman (GD) et tabun (GA). La caractérisation de l absorption percutanée du VX ex vivo a confirmé la prédictibilité du DSM et de la peau d oreille de porc entière pour modéliser l absorption percutanée du VX. En revanche, l étude de l absorption percutanée du GD et du GA ne nous a pas permis de conclure sur la pertinence d un modèle ni sur la validité du DFP comme simili des agents G. Dans une ultime étape, des études préliminaires réalisées avec le parathion (PA) a démontré la prédictibilité de la peau humaine greffée sur souris athymique pour modéliser l absorption percutanée des NOPs in vivoOrganophosphorus nerve agents (NAs) still represent a potential hazard not only to militaries but also to civilian populations. Such compounds are highly toxic, able to penetrate the organism in liquid form via the percutaneous route. Therefore, preventing skin penetration is crucial to people potentially exposed to NAs. Efficiency of such protectant or decontaminant skin systems is assessed by their impact on percutaneous absorption kinetics. Due to their toxicity, experiments on human beings prove ethically untenable and so ex vivo skin absorption measurements offer good alternatives. Among the different experimental skin models used to study the percutaneous penetration of organophosphorus compounds (OPs), in a first step we retained the four followings: abdominal human and pig ear, full- or split- thickness skins. Secondly, the relevance of these skin models was evaluated by determining and comparing the percutaneous absorption of diisopropylfluorophosphate (DFP), paraoxon (POX) and demeton-S-methyl (DSM) (potential OP simulants of NAs) and tabun (GA), soman (GD) and VX (NAs). Characterization of the VX toxicokinetic parameters demonstrated that DSM applied on pig ear full-thickness skin was the most appropriate model to mimic the skin permeation for VX. On the other hand, permeation studies on GA and GD did not allow us to conclude that pig ear full-thickness skin model and DFP were appropriate to simulate GA and GD skin penetration. Finally, preliminary studies with parathion (PA) confirmed that human skin grafted onto nude mouse was relevant to model in vivo NA percutaneous absorptionLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Dosage du (+-)-VX plasmatique libre par chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse en tandem, application toxicologique et approche de la séparation des énantiomères

De nouvelles méthodes de détection et de quantification du VX (O-éthyl S (2(diisopropylamino)éthyl) (méthylphosphonothioate)) dans le plasma par chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse en tandem (LC-MS/MS) ont été développées. Après avoir été mise en œuvre en milieu HBSS (rendement > 99%), la méthode d'extraction liquide-liquide de notre composé d'intérêt nous permet d'obtenir en milieu plasmatique un rendement de soixante-cinq pour cent (65%). Cette méthode d'extraction permet d'évaluer la présence de VX dans de très faibles volumes d'échantillons de plasma (entre 20 et 1000 L), donc dans des volumes compatibles avec des expérimentations sur de petits rongeurs. Cette extraction est suivie d'une analyse par LC-MS/MS en phase 100% organique. Des limites de détection de 0,15 et 0,5 pg/mL (pour 5 L injecté) sont obtenues respectivement avec l'utilisation de la colonne Allure Biphényl (Restek) et Lux Cellulose-1 (Phenomenex). Afin d'étudier la toxicocinétique des énantiomères du VX dans le plasma, nos recherches se sont ensuite focalisées sur la séparation de ces derniers. Des résultats prometteurs ont été obtenus en utilisant une colonne Lux cellulose-2 (Phenomenex).Innovative analytical methods have been developed to detect and quantify the organophosphorus nerve agent, VX (O-ethyl S (2(diisopropylamino)ethyl) (methylphosphonothioate)), in plasma using liquid chromatography coupled with mass spectrometry (LC-MS/MS) technique. Liquid-liquid extraction of VX from HBSS environment was achieved with excellent yields (> 99%). Next, extraction from plasma was performed and generated a recovery rate of approximately sixty-five percent (65%). Our distinctive extraction methodology was implemented to evaluate the presence of VX in very small quantities of plasma (between 20 to 1000 L) as in small rodents' experiments. It was followed by an LC-MS/MS analysis in a 100% organic phase. A Lux Cellulose-1 column (Phenomenex) and an Allure biphenyl column (Restek) were tested with detection limit at 0.15 pg/mL and 0.5 pg/mL in plasma (5 L injected), respectively. Finally, our study was focused on the separation of VX enantiomers and hopeful results were provided using a Lux cellulose-2 column (Phenomenex).SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Comparison of the oxime-induced reactivation of rhesus monkey, swine and guinea pig erythrocyte acetylcholinesterase following inhibition by sarin or paraoxon, using a perfusion model for the real-time determination of membrane-bound acetylcholinesterase activity.

International audienceRecently, a dynamically working in vitro model with real-time determination of membrane-bound human acetylcholinesterase (AChE) activity was shown to be a versatile model to investigate oxime-induced reactivation kinetics of organophosphate- (OP) inhibited enzyme. In this assay, AChE was immobilized on particle filters which were perfused with acetylthiocholine, Ellman's reagent and phosphate buffer. Subsequently, AChE activity was continuously analyzed in a flow-through detector. Now, it was an intriguing question whether this model could be used with erythrocyte AChE from other species in order to investigate kinetic interactions in the absence of annoying side reactions. Rhesus monkey, swine and guinea pig erythrocytes were a stable and highly reproducible enzyme source. Then, the model was applied to the reactivation of sarin- and paraoxon-inhibited AChE by obidoxime or HI 6 and it could be shown that the derived reactivation rate constants were in good agreement to previous results obtained from experiments with a static model. Hence, this dynamic model offers the possibility to investigate highly reproducible interactions between AChE, OP and oximes with human and animal AChE

Prolonged inflammatory gene response following soman-induced seizures in mice.

International audienceFollowing exposure to the organophosphorus nerve agent soman, the development of long-lasting seizures and build-up of irreversible seizure-related brain damage (SRBD) still represent a therapeutic challenge. A neuro-inflammatory reaction takes place in the brain after poisoning but its characteristics and potential role in SRBD and post-status epilepticus epileptogenesis is not well understood. In the present study we have analyzed by quantitative RT-PCR the time course of changes in mRNA levels of IL-1beta, TNFalpha, IL-6, ICAM-1 and SOCS3 in hippocampus, whole cortex and cerebellum in a mouse model of severe seizures and neuropathy up to 7 days after poisoning. Mice received an injection of the oxime HI-6 (50mg/kg) 5 min prior to the administration of a convulsive dose of soman (172 microg/kg). An important and highly significant increase of the five mRNA levels was recorded in cortex and hippocampus. In the cortex, the activation was generally detected as early as 1h post-intoxication with a peak response recorded between 6 and 24h. In the hippocampus, the gene up-regulation was delayed to 6h post-soman and the peak response observed between 24 and 48 h. After peaking, the response declined (except for ICAM in the hippocampus) but remained elevated, some of them significantly, at day 7. Interestingly, in the cerebellum, some changes were also observed but were several fold smaller. In conclusion, the present study indicates a quick neuro-inflammatory gene response that does not subside over 7 days suggesting a potential role in the neurological consequences of soman-induced status epilepticus

Revue des normes sur la biodégradabilite des plastiques

L’évaluation du caractère biodégradable des plastiques est encadrée par des normes, nombreuses et variées. Cette multitude de références normatives très techniques rend difficile l’identification des exigences et donc des garanties liées à l’appellation « plastiques biodégradable ».Cette revue des normes sur la biodégradabilité des plastiques a pour objectif de faire l’inventaire des normes existantes et d’analyser les textes les plus pertinents de façon notamment à identifier les préconisations d’amélioration.Le périmètre de l’étude couvre toute la gamme de normes, internationales ISO, européenne CEN et française NF, en lien avec la biodégradabilité des plastiques et de leurs composants, quelle que soit l’origine des polymères (bio-sourcés oupétro-sourcés).Les milieux étudiés sont les filières de traitement de déchets que sont le compostage industriel, le compostage domestique et la méthanisation, et les milieux naturels : sol, eau douce et eau de mer.Les normes de spécifications sont indispensables pour définir les exigences définissant la biodégradabilité d’un plastique dans le milieu concerné: méthode, durée et taux de biodégradation notamment.Seuls les milieux compostage industriel, compostage domestique et sol sont pourvus en normes de spécifications. Elles sont manquantes pour les milieux méthanisation, eau douce et eaumarine.Les normes d’analyses et d’essais pour tous les milieux hormis eau douce et les normes de spécifications existantes sont globalement pertinentes et des pistes d’amélioration sont fournies dans ce rapport pour aller plus loin.L’évaluation de l’écotoxicité est prise en compte de façon partielle et non homogène et une étude complémentaire serait nécessaire de façon à identifier les tests les plus adaptés pour chaque milieu

REVUE DES NORMES SUR LA BIODEGRADABILITE DES PLASTIQUES

L’évaluation du caractère biodégradable des plastiques est encadrée par des normes, nombreuses et variées. Cette multitude de références normatives très techniques rend difficile l’identification des exigences et donc des garanties liées à l’appellation « plastiques biodégradable ».Cette revue des normes sur la biodégradabilité des plastiques a pour objectif de faire l’inventaire des normes existantes et d’analyser les textes les plus pertinents de façon notamment à identifier les préconisations d’amélioration.Le périmètre de l’étude couvre toute la gamme de normes, internationales ISO, européenne CEN et française NF, en lien avec la biodégradabilité des plastiques et de leurs composants, quelle que soit l’origine des polymères (bio-sourcés oupétro-sourcés).Les milieux étudiés sont les filières de traitement de déchets que sont le compostage industriel, le compostage domestique et la méthanisation, et les milieux naturels : sol, eau douce et eau de mer.Les normes de spécifications sont indispensables pour définir les exigences définissant la biodégradabilité d’un plastique dans le milieu concerné: méthode, durée et taux de biodégradation notamment.Seuls les milieux compostage industriel, compostage domestique et sol sont pourvus en normes de spécifications. Elles sont manquantes pour les milieux méthanisation, eau douce et eaumarine.Les normes d’analyses et d’essais pour tous les milieux hormis eau douce et les normes de spécifications existantes sont globalement pertinentes et des pistes d’amélioration sont fournies dans ce rapport pour aller plus loin.L’évaluation de l’écotoxicité est prise en compte de façon partielle et non homogène et une étude complémentaire serait nécessaire de façon à identifier les tests les plus adaptés pour chaque milieu