Impact d'une exposition chronique au chlorpyriphos sur le développement, la maturation de l'intestin et le microbiote (approches in vivo (rat) et in vitro (SHIME®))

Abstract

L exposition aux résidus de pesticides par voie alimentaire rend le système digestif, premier organe en contact avec ces contaminants, particulièrement vulnérable. Partant de l hypothèse que le contact in utero ou en période postnatale avec un pesticide, est un agent perturbateur de l homéostasie corporelle au cours du développement, nous avons étudié différents paramètres au sein du tractus intestinal afin de déterminer si et de quelle manière la maturation et le fonctionnement du système digestif peuvent être altérés suite à un contact avec un pesticide. Cette étude a été réalisée sur modèle animal (rat) par exposition continue à de faibles doses de chlorpyriphos (CPF) pendant toute la durée de la gestation ainsi qu au cours de la vie néonatale (périodes de développement et de maturation du système digestif). Les animaux ont été étudiés au sevrage (J21) et à 60 jours (J60). Une étude in vitro a été réalisée de façon complémentaire au sein d'un système digestif artificiel modélisant l écosystème microbien intestinal humain (SHIME®). Nos résultats mettent en évidence que l ingestion chronique à faible dose de chlorpyriphos lors du développement du raton provoque une dysbiose intestinale et une translocation bactérienne accrue vers les organes stériles. Ces paramètres soulignent des répercussions fonctionnelles chez l individu exposé in utero et par la lactation notamment une perméabilité intestinale augmentée (altération de l expression de certaines protéines de complexes jonctionnels) corrélée à des observations morphométriques tissulaires. L'altération du système digestif par le chlorpyriphos est importante chez un animal immature (J21) et persiste dans le temps (J60) même si ces effets sont de moindre importance. Ces effets délétères d une exposition chronique même à faible dose de pesticide sur le système digestif peuvent laisser craindre des effets à plus long terme et/ou avec des répercussions sur d autres fonctions physiologiquesHumans are exposed on a daily basis to pesticide residues that contaminate the environment and food products. Given that the digestive tract is the first organ to contact food, it is particularly vulnerable to the harmful effects of food contaminants. When exposure takes place during fetal and postnatal development, the impacts may be particularly harmful. We studied a variety of different parameters within the intestinal tract, in order to determine whether and how contact with a pesticide can alter the maturation and function of the digestive system. Animal models (rats) were continuously exposed to low doses of chlorpyrifos (CPF) during the entire gestational and neonatal periods (during which the digestive system develops and matures). The pup were studied at weaning (D21) and at 60 days of age (D60). In parallel, an in vitro study was carried out by using an artificial model of the human intestinal microbial ecosystem (the SHIME® device). Our data demonstrate that chronic ingestion of low-dose CPF during a pup's development is associated with intestinal dysbiosis and elevated bacterial translocation to sterile organs. Our results highlighted functional impairments in animals exposed to CPF in utero and during lactation, including increased intestinal permeability (as evidenced by the enhanced passage of FITC-dextran, and altered expression of tight junction proteins). Furthermore, these functional impairments were correlated with morphological changes in the intestinal tissues. The CPF-associated changes in the digestive system were more marked in immature animals (D21) but persisted (albeit at a lower intensity) over time (up to D60). Lastly, we hypothesize that the harmful effects of chronic, low-dose exposure to CPF may impact other physiological functions.AMIENS-BU Santé (800212102) / SudocSudocFranceF