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Pesticides and other persistent organic pollutants are considered as risk factors for liver diseases. We treated the human hepatic cell line HepaRG with both 2,3,7,8 tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) and the organochlorine pesticide, α-endosulfan, to evaluate their combined impact on the expression of hepatic genes involved in alcohol metabolism. We show that the combination of the two pollutants (25nM TCDD and 10μM α-endosulfan) led to marked decreases in the amounts of both the mRNA (up to 90%) and protein (up to 60%) of ADH4 and CYP2E1. Similar results were obtained following 24h or 8days of treatment with lower concentrations of these pollutants. Experiments with siRNA and AHR agonists and antagonist demonstrated that the genomic AHR/ARNT pathway is necessary for the dioxin effect. The PXR, CAR and estrogen receptor alpha transcription factors were not modulators of the effects of α-endosulfan, as assessed by siRNA transfection. In another human hepatic cell line, HepG2, TCDD decreased the expression of ADH4 and CYP2E1 mRNAs whereas α-endosulfan had no effect on these genes. Our results demonstrate that exposure to a mixture of pollutants may deregulate hepatic metabolism.

Resume La pollution chimique environnementale est suspectee de jouer un role important dans diverses pathologies. Si la relation entre certains polluants et cancers est averee, il n’en est pas de meme pour d’autres pathologies comme le diabete de type 2 ou l’obesite. Ces polluants sont des polluants organiques persistants qui sont souvent egalement des perturbateurs endocriniens. La majorite des effets s’exercent par liaison a des recepteurs, specifiques ou non des xenobiotiques, des facteurs transcriptionnels qui modifient l’expression des genes. La difficulte de l’etude de la relation entre exposition aux polluants et pathologies est due : i) a la complexite des melanges auxquels les etres vivants sont soumis de maniere chronique ; ii) a l’imperfection de modeles cellulaires ou animaux utilises pour dissequer les mecanismes moleculaires des polluants ; iii) au nombre illimite de melanges possibles. L’etude d’un petit nombre de molecules modeles dont les voies de signalisation sont connues permettra d’apprehender les interactions possibles entre les differentes classes de polluants.

Experimental borrelia infection was induced in 62 specific--pathogen-free beagle dogs by exposure to Ixodes scapularis ticks harbouring the spirochaete Borrelia burgdorferi. Clinical signs of Lyme disease occurred in 39/62 dogs, the remaining 23 being subclinically infected. Clinical signs consisted of one to six episodes of transitory lameness with joint swelling and pain, most commonly affecting the elbow or shoulder joints. The polymerase chain reaction and culture demonstrated that the dogs remained infected for up to 581 days. At necropsy, gross findings consisted of lymphadenopathy in the area of tick attachment. Microscopical changes consisted of effusive fibrinosuppurative inflammation or nonsuppurative inflammation, or both, affecting synovial membranes, joint capsules and associated tendon sheaths. Plasma cells dominated areas of chronic inflammation, with CD3(+) T cells being present in lesser numbers. Microscopical signs of arthritis were polyarticular and more widespread than indicated by clinical signs, and most of the subclinically affected animals also had synovitis. In areas of tick attachment to the skin, hyperkeratosis and a mixture of suppurative and nonsuppurative dermatitis were encountered. Lymphadenopathy in superficial lymph nodes resulted from follicular and parafollicular hyperplasia. In 14/62 dogs, lymphoplasmacytic periarteritis and perineuritis were noted, resembling lesions found in human Lyme disease and syphilis, in which an underlying microangiopathy has been proposed.

Introduction et but de l’etude Les populations des pays industrialises et en voie de developpement sont communement, et de plus en plus, exposees a divers polluants environnementaux. Parmi eux, les « polluants organiques persistants » (POP) sont caracterises par une longue demi-vie due a un metabolisme tres lent et a leur hydrophobicite, qui contribuent ainsi a leur stockage dans les graisses et a leur accumulation le long de la chaine alimentaire. Des etudes epidemiologiques recentes montrent que l’exposition chronique a de faibles doses de POP (en particulier les pesticides organochlores et les polychlorobiphenyles (PCBs) mais aussi les dioxines) pourrait jouer un role important, mais encore mal caracterise dans l’initiation et/ou la progression tumorale. Tres recemment, notre laboratoire a montre pour la premiere fois que la TCDD (2,3,7,8-TetraChloroDibenzo- para-Dioxine, dioxine la plus toxique) pouvait induire une fibrose hepatique chez la souris (Pierre et al, 2014), et nous cherchons a comprendre les mecanismes qui menent au developpement de cette pathologie voire a sa progression vers le cancer du foie. Materiel et methodes Le modele que nous utilisons est la lignee cellulaire HepaRG, issue d’un hepatocarcinome humain, qui presente la caracteristique de se differencier en presence de DMSO 1,5 % pendant 15 jours, en deux types cellulaires, biliaire et hepatocytaire. Il represente a l’heure actuelle, l’un des meilleurs modeles hepatocellulaires humains. Apres differenciation, les cellules sont traitees avec de la TCDD, un polluant de la famille des composes poly-aromatiques halogenes, qui utilise la voie de signalisation du AhR (recepteur aux hydrocarbures aromatiques), ainsi qu’avec d’autres ligands de ce meme recepteur (3-methylcolanthrene, PCB153). Resultats et Analyse statistique Une etude transcriptomique (puces a ADN) realisee au laboratoire sur des cellules HepaRG differenciees, a montre que la TCDD diminue de maniere drastique l’expression de certains genes du metabolisme intermediaire, et en particulier les genes codant les enzymes du metabolisme de l’alcool [diminution d’environ 80-90 % de l’expression des ARNm des CYP2E1, ADH1A-B-C (Alcool DesHydrogenase, classe I), ADH4 (classe II) et ADH6 (classe V)]. Ces enzymes sont aussi impliquees dans le metabolisme des retinoides (vitamine A), molecules qui jouent un role crucial dans le maintien d’une activite cellulaire normale. L’etude des mecanismes moleculaires de cette regulation montre qu’apres un traitement de 25nM de TCDD, le niveau d’expression des ARNm de ces enzymes diminue significativement des 8h, et apres 72h au niveau proteique. Lors d’un traitement de 24 h, cette regulation apparait neanmoins pour des concentrations de 0,1nM. La mesure de la demi-vie de l’ARNm de ces enzymes indique que leur regulation se fait au niveau transcriptionnel. Enfin, l’utilisation d’inhibiteurs pharmacologiques, de siARN et de differents ligands du AhR, montre l’implication de ce recepteur et de son partenaire nucleaire ARNT dans cette regulation. Conclusion Nos resultats suggerent que la TCDD, ainsi que d’autres POP, ligands du AhR, inhibent l’expression des enzymes du metabolisme de l’alcool via l’activation du AhR et une regulation transcriptionnelle. Nos perspectives sont 1) d’approfondir les mecanismes moleculaires de cette regulation et en particulier de savoir s’il s’agit d’une regulation directe ; 2) d’analyser les consequences de ces regulations sur le metabolisme des retinoides et le processus de cancerogenese ou de progression tumorale.