Projet TOXinTRANSPORT – Synthèse / Caractérisations toxicologiques in vitro, chimiques et physiques de particules prélevées dans l’air d’habitacles de transport en roulage

La pollution de l’air, et notamment sa fraction particulaire, est reconnue depuis longtemps pour contribuer au risque de développer des maladies respiratoires. Les principales difficultés auxquelles font face les scientifiques sont la complexité de la composition physico-chimique et l’extrême variabilité spatio-temporelle de la pollution atmosphérique. Certains travaux en toxicologie se sont attachés à l’étude des effets des polluants pris isolément mais ce type d’approche ne permet pas de rendre compte de l’effet “cocktail”. Face à ces incertitudes, il est nécessaire de développer des méthodes de caractérisation permettant d’apporter à la fois des éléments sur la composition physico-chimique et la toxicité de différents environnements.
Le projet exploratoire TOXinTRANSPORT avait pour objectif d’évaluer l’apport que peuvent représenter les méthodes de caractérisation de la toxicité des particules en suspension (PM) en complément de méthodes de caractérisation chimique et physique pour étudier des environnements marqués par des particules de natures différentes telles que celles rencontrées  en  enceintes ferroviaires  souterraines  (EFS)  et  dans  des rames en roulage.
Pour cela, une caractérisation très complète a été réalisée dans ces deux micro-environnements à l’aide de moyens de mesures de référence mais aussi de moyens innovants comme les préleveurs adaptés au prélèvement de bioaérosols et utilisés dans ce projet pour le prélèvement de particules directement dans un milieu adapté à des analyses toxicologiques cellulaires.
Les conclusions de ce projet exploratoire mettent en évidence des réponses conjointes physico-chimiques et toxicologiques. Des effets toxicologiques ont pu être reliés à la présence de certains paramètres physico-chimiques et à leur niveau de concentration. Le potentiel inflammatoire des PM semble liée à des concentrations élevées en métaux (notamment en fer) ainsi qu’à un potentiel oxydant (PO) élevé pour les mesures sur quai et en rame. Il est à noter que les mesures de PO par µg de PM₁₀ sont 4 à 10 fois plus élevées que des moyennes en air ambiant en fond urbain. Dans les deux types d’environnements (quai et rame), les échantillons ont été capables d’induire la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) intracellulaires. En revanche, le potentiel inflammatoire s’est révélé beaucoup plus limité, y compris en rame où les teneurs en endotoxines étaient beaucoup plus élevées qu’en  enceinte ferroviaire souterraine.
En termes de perspectives, une standardisation des conditions de prélèvement de particules pour l’étude de leurs propriétés toxicologiques (in vitro) est prévue afin de permettre de comparer de façon plus robuste différents microenvironnements, y compris avec une nature de particules différente de celle des enceintes ferroviaires souterraines (EFS), comme les véhicules routiers. En parallèle, la qualification métrologique du préleveur de bioaérosols est entreprise dans le cadre d’une thèse AéroRep encadrée par l’Ineris. Enfin, une réflexion doit être menée pour déterminer comment ces nouvelles métriques pourront être utilisées à terme dans des approches d’évaluation des risques sanitaires, que ce soit dans le cadre d’une évaluation des risques sanitaire classique ou dans des approches plus complexes associant des indicateurs d’exposition cumulée.

Projet ADEME, Apr Impact 2018, 2019-2022