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Mercury (Hg) deposited onto the landscape can be transformed into methylmercury (MeHg), a neurotoxin that bioaccumulates up the aquatic food chain. Here, we report on Hg concentrations in snapping turtles (Chelydra serpentina) across New York State, USA. The objectives of this study were to: (1) test which landscape, water, and biometric characteristics correlate with total Hg (THg) concentrations in snapping turtles; and (2) determine whether soft tissue THg concentrations correlate with scute (shell) concentrations. Forty-eight turtles were sampled non-lethally from ten lakes and wetlands across New York to observe patterns under a range of ecosystem variables and water chemistry conditions. THg concentrations ranged from 0.041 to 1.50 μg/g and 0.47 to 7.43 μg/g wet weight of muscle tissue and shell, respectively. The vast majority of mercury (~94%) was in the MeHg form. Sixty-one percent of turtle muscle samples exceeded U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA) consumption advisory limit of 0.3 μg Hg/g for fish. Muscle THg concentrations were significantly correlated with sulfate in water and the maximum elevation of the watershed. Shell THg concentrations were significantly correlated with the acid neutralizing capacity (ANC) of water, the maximum elevation of the watershed, the percent open water in the watershed, the lake to watershed size, and various forms of atmospheric Hg deposition. Thus, our results demonstrate that THg concentrations in snapping turtles are spatially variable, frequently exceed advisory limits, and are significantly correlated with several landscape and water characteristics.

Les pyréthrinoïdes et les pyréthrines sont des insecticides neurotoxiques auxquels on attribue également des effets néfastes sur les systèmes immunitaire, hormonal et reproducteur. Ils sont abondamment utilisés en agriculture, mais aussi en horticulture, en extermination et dans le traitement d’infestations parasitaires humaines et animales (gale, poux). Il y a donc un intérêt en santé environnementale à connaître l’ampleur de l’exposition humaine à ces pesticides. La mesure des métabolites urinaires des pyréthrinoïdes et des pyréthrines apparaît une approche de choix pour arriver à cette fin puisqu’elle permet, en théorie, d’obtenir un portrait global de l’exposition. Or,traditionnellement et par soucis de simplicité les concentrations volumiques ou ajustées pour la créatinine) de ces biomarqueurs dans des urines ponctuelles sont déterminées, mais l’effet de l’utilisation de ces unités sur la validité des estimations de dose quotidienne absorbée n’a jamais été vérifié. L’objectif général de cette thèse était donc de développer, appliquer et valider une nouvelle stratégie de mesure et d’analyse de biomarqueurs pour améliorer la précision et la fiabilité des évaluations de l’exposition individuelles et populationnelles aux pyréthrinoïdes et pyréthrines. Les objectifs spécifiques étaient : i) de caractériser l’exposition humaine à ces contaminants en région urbaine et rurale au Québec et ii) de comparer la validité de la nouvelle stratégie de mesure et d’analyse de biomarqueurs urinaires proposée avec les autres méthodes plus usuelles utilisées pour estimer l’exposition individuelle et populationnelle et les doses absorbées de pyréthrinoïdes. Des adultes et des enfants, recrutés dans la population de l’Île de Montréal et de la Montérégie ont recueilli leurs urines pendant une période d’au moins douze heures et complété un questionnaire documentant les sources potentielles d’exposition. Les quantités de métabolites de pyréthrinoïdes et pyréthrines (pmol) mesurées dans les urines ont été ajustées pour une période de douze heures exactement et pour le poids corporel. Les quantités excrétées en région urbaine ont été comparées à celles excrétées en région rurale et les données individuelles et populationnelles ont été comparées à celles qui auraient été obtenues si des concentrations volumiques ou ajustées pour la créatinine avaient été mesurées. Les résultats montrent que l’exposition à ces pesticides est ubiquiste puisque plus de 90% des participants excrétaient les principaux métabolites de pyréthrinoïdes et pyréthrines à un niveau supérieur au seuil de détection analytique. Les résultats suggèrent que l’alimentation pourrait être à l’origine de ce niveau de base puisque les autres sources d’exposition connues n’ont été que rarement rapportées. Au Québec, l’exposition en milieu rural apparaissait légèrement plus importante qu’en milieu urbain et certains facteurs d’exposition, comme l’utilisation de pesticides domestiques, ont été rapportés plus fréquemment en milieu rural. Enfin, il a été démontré que la mesure des concentrations volumiques ou ajustées pour la créatinine de biomarqueurs est une approche qui peut entraîner des biais importants (jusqu’à 500% d’erreur et plus) en particulier lors de l’évaluation de l’exposition individuelle. Il est évident que les autorités de santé publique et de santé environnementale employant des biomarqueurs urinaires afin d’évaluer l’exposition aux pyréthrinoïdes et aux pyréthrines (ainsi qu’à d’autres molécules ayant des demi-vies d’élimination similaire)devraient diriger leurs efforts vers la mesure des quantités excrétées pendant une période d’au moins douze heures pour obtenir un portrait le plus valide possible de l’exposition. Il serait aussi souhaitable de mieux documenter la toxicocinétique de ces molécules chez l’humain afin d’établir avec une plus grande confiance la relation entre les quantités excrétées de biomarqueurs et les doses absorbées de ces contaminants., Pyrethroids and pyrethrins are neurotoxic insecticides also considered to have negative effects on the immune, endocrine and reproductive systems. They are abundantly used for agricultural and horticultural purposes, for pest control and to treat human and animal parasitic infestations (scabies, lice). Consequently, there is in environmental health an interest in evaluating the extent of human exposure to these pesticides. The measurement of pyrethroid and pyrethrin metabolites in urine seems to be the best approach because it provides in theory a global depiction of the exposure. Because of it straightforwardness, it is common practice to use the biomarkers volume-weighted or creatinine-adjusted concentrations in spot urine samples, however the validity of daily doses estimates derived from these units has yet to be assessed. The main goal of this research was to develop, apply and validate a new approach to the measurement and analysis of biomarkers to improve the precision and the reliability of estimates of pyrethroid and pyrethrin exposure at the individual and population levels. The specific objectives were: i) to characterize human exposure to these contaminants in urban and rural populations in Quebec and ii) to assess the validity of this new strategy of measurement and analysis of urinary biomarkers with the biological monitoring strategies generally used to assess individual and population pyrethroid exposure and absorbed doses. Adults and children recruited in the population of the Island of Montreal and of Monteregie collected their urines for at least twelve hours and filled a questionnaire about their potential sources of exposure. The amounts of pyrethroid and pyrethrin metabolites measured in urine (pmol) were adjusted to a fixed twelve hour period and for the body weight. The amounts excreted in the urban area were compared to those from the rural area and individual and population data were compared to those that would have been obtained if volume-weighted or creatinine-adjusted concentrations would have been used. Results show that exposure to these pesticides is very common, with more than 90% of the participants excreting the main pyrethroid and pyrethrin metabolites above the analytical limit of detection. These results also suggest that the diet could be the main contributor to this base level because the other known sources of exposure were rarely reported. In the province of Quebec, the exposure in a rural area seemed slightly more important than in an urban area and some exposure factors, like the use of household pesticides, were reported more frequently in rural area. Finally, it was shown that the measurement of volume-weighted or creatinine-adjusted concentrations is an approach that can lead to an important bias (an error of up to 500% and more) especially for the assessment of individual exposure. It becomes obvious that public health and environmental health authorities using urinary biomarkers to assess pyrethroid and pyrethrin exposure (or other compounds with similar half-lives) should focus their efforts on measuring the amounts excreted during a period of at least twelve hours to obtain the best picture of the exposure. It would also be pertinent to increase the knowledge of the toxicokinetic behaviour of these compounds in humans in order to establish with greater confidence the relation between the excreted amounts and the absorbed doses of these contaminants.

À la fin des années 1980, l’intoxication saturnine a émergé en France non plusseulement sous forme de cas isolés d’intoxication aiguë, mais comme uneforme pernicieuse d’atteinte chronique, souvent cliniquement latente, quidevait faire l’objet d’une préoccupation spécifique de la part des autorités sanitaires.En effet, lié à un toxique largement répandu dans l’environnement, aux effetscliniques difficilement décelables et à un détriment sanitaire prolongé très audelàde la soustraction à l’exposition, le saturnisme infantile présente dessingularités à prendre en compte dans toute démarche visant à en réduire lafréquence et les effets.Les sources de plomb sont multiples (peintures anciennes, effluents industriels,eau…), et leur accessibilité variable, d’où une grande diversité des processusd’exposition et d’intoxication du jeune enfant et du très jeune enfant. Ceux-cisont particulièrement sensibles aux effets neurotoxiques du fait de leur organismeen développement.De plus, les ressources thérapeutiques disponibles ne prétendent pas à la guérisonmais à l’évitement des formes les plus aiguës.Enfin, et ce n’est pas la moindre caractéristique, le saturnisme infantile estapparu – en raison des facteurs de risque mis en évidence – comme une pathologieatteignant de manière quasi exclusive les groupes sociaux les plus pauvreset se cumulant aux autres facteurs d’inégalités sociales de santé, et plus généralementde logement, d’accès aux droits et d’éducation.L’ensemble de ces particularités fait que le dépistage de l’intoxication saturninedu jeune enfant relève d’une démarche active des acteurs médicosociaux,et qui doit nécessairement être associée à une action coordonnée sur les sourcestoxiques en cause et à la suppression de l’exposition des enfants(...)

Maître de stage : Belzunces, C. *UMR 406 INRA UAPV Ecologie des Invertébrés, Avignon Diffusion du document : UMR 406 INRA UAPV Ecologie des Invertébrés, Avignon Diplôme : Master Recherche

Maître de stage : Brunet, J.L. * UMR 406 INRA UAPV Ecologie des Invertébrés, Avignon (FRA) Diffusion du document : UMR 406 INRA UAPV Ecologie des Invertébrés, Avignon (FRA) Diplôme : Master Recherche

10 ref.; National audience