Le tabagisme constitue un problème majeur de santé publique puisqu’il est responsable de près de 8 millions de morts par an dans le monde (OMS, 2019). En particulier, la consommation de cigarettes est à l’origine de 90% des cancers du poumon et représente le facteur de risque le plus important pour la bronchopneumopathie chronique obstructive et les maladies cardiovasculaires, constituant ainsi la première cause de mortalité évitable. Le sevrage tabagique est aujourd’hui le seul moyen efficace de ralentir la progression des maladies liées au tabac. Parmi les substituts à la cigarette conventionnelle, il existe de nouveaux dispositifs tels que la cigarette électronique ou plus récemment le tabac chauffé. Cependant l’innocuité de ces systèmes n’a pas encore été complètement établie et les effets à long terme restent inconnus.

C’est dans ce contexte que notre équipe de recherche a développé depuis 2014 des recherches pour étudier la toxicité de ces produits avec trois objectifs principaux :

• Caractériser la composition chimique des aérosols d’e-cigarette et de tabac chauffé (nicotine, composés carbonylés, HAP, métaux, nitrosamines…)
• Etudier l’impact cellulaire et moléculaire de ces émissions dans des cellules épithéliales bronchiques humaines (inflammation, stress oxydant, génotoxicité, modifications épigénétiques, analyses transcriptomiques)
• Evaluer la pathogénicité de ces émissions sur le plus long terme à l’aide de modèles murins

Au total, nos recherches devraient apporter de meilleures connaissances des mécanismes cellulaires et moléculaires de toxicité de l’e-cigarette et du tabac chauffé par rapport à la cigarette conventionnelle et ainsi fournir des moyens supplémentaires pour le développement de politiques de santé publique contribuant à la réduction du tabagisme.

• Gianni Zarcone (Thèse soutenue le 5 décembre 2023) : Etude in vitro de la toxicité pulmonaire des émissions de tabac chauffé et de cigarette électronique. Direction : Dr S Anthérieu
• Marie Lenski (Thèse soutenue le 27 juin 2023) : Développement et application d’une approche de métabolomique pour l’identification de marqueurs précoces de toxicité du tabac, de la cigarette électronique et du tabac chauffé. Co-direction : Pr D Allorge et Dr S Anthérieu
• Romain Dusautoir (Thèse soutenue le 27 janvier 2021) : Impact respiratoire des systèmes électroniques de délivrance de nicotine. Co-direction : Dr JM Lo Guidice et Dr S Anthérieu

Projets financés par l'INCa et l'IReSP

L’inhalation récréative de protoxyde d’azote (N₂O) est devenue une pratique courante chez les jeunes, du fait de son effet euphorisant et hilarant. Cet usage prend de l’ampleur depuis 2018 en particulier dans la région Hauts-de-France où les cas d’intoxication se multiplient. Les effets neurotoxiques et hématologiques, liés à une oxydation de l’ion cobalt de la vitamine B12, sont graves et potentiellement létaux. Les cliniciens alertent sur l’importance de la prise en charge rapide des patients et donc sur la nécessité d’un diagnostic précoce.

Des dosages de vitamine B12 ou d’homocystéines sont parfois utilisés mais ne sont pas spécifiques. A ce jour, il n’existe donc pas de biomarqueur d’exposition fiable pour le diagnostic biologique précoce d’une intoxication au N₂O. Or, ce diagnostic est crucial pour la mise en œuvre rapide d’une prise en charge adaptée (médicamenteuse, suivi clinico-biologique…).

Dans ce contexte, ce projet consiste à identifier des biomarqueurs d’exposition au N₂O par des approches « omiques » dans un modèle de barrière alvéolo-capillaire (BAC). La BAC joue en effet un rôle fondamental dans la diffusion des gaz inhalés dans la circulation sanguine.

Projet financé par l'Anses dans le cadre du Programme National de Recherche Environnement-Santé-Travail 2022

Les objectifs du projet sont de :

• développer un protocole d’exposition au N₂O sur un modèle humain de co-culture de pneumocytes I et de cellules endothéliales alvéolaires
• évaluer l’impact du N₂O sur la viabilité cellulaire, l’inflammation et la génération de stress oxydant et nitrosant
• identifier une empreinte métabolomique et/ou miRNomique signant une exposition au N₂O