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Enhancing Nuclear Safety


Research

Theses in progress

Study of the biological effects of uranium in multigenerational exposure in rats using a metabolomic approach


Host laboratory: ​Experimental Radiotoxicology and Radiobiology Laboratory (LRTOX)

Beginning of the thesis: October 2015

Student name: Stéphane GRISON


Subject description (in French)
Ce projet s’inscrit dans la cadre de l’étude des effets sanitaires pouvant être liés aux expositions chroniques à faibles doses, d’éléments chimio et/ou radiotoxiques pour lesquels le manque de connaissance scientifique ne permet pas de statuer en terme de risque. Parmi les nombreuses sources d’exposition humaine, l’uranium est un élément radiochimique susceptible de contaminer les cours d’eau et / ou la chaîne alimentaire lors de rejets anthropogéniques accidentels. Chez le rat contaminé de façon chronique à faible dose d’uranium, des effets biologiques significatifs ont été mesurés dans différents systèmes physiologiques tant au niveau génique que protéique et métabolique (vitamine D, acétylcholine, fer, n1-méthyl-nicotinamide…) sans pathologie observable. Fort de ce constat, la question du risque d’effets transmissibles à la descendance se pose. Ceci nécessitera premièrement, d’identifier sur plusieurs générations de rats, l’ensemble des systèmes métaboliques susceptibles d’être impactés. À ce titre, l’analyse métabolomique des biofluides d’animaux contaminés a récemment permis d’identifier certaines cibles biologiques qui pourraient être des indicateurs précoces de déséquilibres physiologiques voire des prédicteurs de risques.

Ce projet de thèse s’intéresse au suivi d’une cohorte de rats dans le cadre d’une exposition multigénérationnelle à faible dose d’uranium (fig. 1). Au regard des résultats d’études précédentes, la première partie du projet consiste à rechercher dans le tissu rénal (organe cible des effets toxiques de l’uranium) d’une population de rats contaminés à faible et très faible dose (de 40 à 0.015 mg d’uranium/L d’eau de boisson), une possible modification du métabolome. En s’appuyant sur l’identification des principaux marqueurs d’exposition qui justifieraient cet effet, il s’agit ensuite de rechercher et comprendre l’origine biologique de ce déséquilibre métabolique par la mise en oeuvre de techniques analytiques complémentaires et ciblées (mesure d’expression des gènes, des protéines, activités enzymatiques…).

Dans une seconde partie, un suivi métabolomique sanguin, urinaire, rénal et testiculaire des deux générations suivantes de rats sera réalisé. Pour compléter nos études, nous nous intéresserons à la problématique des perturbateurs métaboliques et / ou endocriniens. Une attention particulière sera portée sur l’étude des voies métaboliques et de signalisation des stéroïdes à l’échelle somatique et gonadique.


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