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Mémoire D'étudiant Année : 2022

Exposure to three families of pollutants and gut microbiota in one-year children from SEPAGES cohort

Exposition à trois familles de polluants et microbiote intestinal chez les enfants de un an dans la cohorte SEPAGES

Aline Davias
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1274252

Résumé

Background: The gut microbiota is a collection of generally non-pathogenetic commensal microorganisms, living in symbiosis in our gastrointestinal tract. It plays a role in digestive, metabolic, immune and neurological functions. Its sensitivity to external factors is currently very little characterized. Until recently, limited technical tools were available to describe it and study its role and sensitivity to environmental factors, but the development of high-throughput sequencing techniques for genetic material has given new impetus to this research. The aim of the thesis was to contribute to the understanding of the sensitivity of the early-life gut microbiota to specific chemicals with widespread population exposure. Methods: We studied the associations of exposure to three families of pollutants (phenols, perfluorinated compounds and phthalates) with the composition of the child gut microbiota. We collected 360 child stool samples at one year among SEPAGES couple-child cohort, from which DNA was extracted, amplified, and 16S RNA gene was sequenced, allowing taxonomic assignation. Pollutants were assessed in repeated urine samples collected at different pre- and post-natal periods for phenols and phthalates and in serum for the perfluorinated compounds. Linear regression models allowed to characterize associations of each chemical with the microbiota specific richness, Shannon diversity and Faith’s phylogenetic diversity of the intestinal microbiota, and the relative abundance of the four most frequent microbiota phyla and genus. Results: Several chemicals were associated with perturbations in diversity and composition of child gut microbiota; specifically, microbiota diversity was associated with parabens, bisphenol S and phthalates metabolites levels; and microbiota composition was associated with parabens, bisphenol A, oxybenzone, triclosan, phthalates metabolites and perfluorinated compounds. Conclusions: These findings suggest that exposure to chemicals from phenols, perfluorinated compounds and phthalates families may lead to disruptions in both diversity and composition in the gut microbiota of children. Results must be interpreted with caution given the multiplicity of association tested. The potential implications of such toxicant-induced alterations for child health remain to be studied.
Contexte : Le microbiote intestinal est un ensemble de micro-organismes commensaux généralement non pathogènes, vivant en symbiose dans notre tractus gastro-intestinal. Il joue un rôle dans les fonctions digestives, métaboliques, immunitaires et neurologiques. Sa sensibilité aux facteurs externes est actuellement très peu caractérisée. Jusqu'à récemment, les outils techniques disponibles pour le décrire et étudier son rôle et sa sensibilité aux facteurs environnementaux étaient limités, mais le développement des techniques de séquençage à haut débit du matériel génétique a donné un nouvel élan à ces recherches. L'objectif de cette thèse était de contribuer à la compréhension de la sensibilité du microbiote intestinal au début de la vie à des produits chimiques spécifiques auxquels la population est largement exposée. Méthodes : Nous avons étudié les associations entre l'exposition à trois familles de polluants (phénols, composés perfluorés et phtalates) et la composition du microbiote intestinal de l'enfant. Nous avons collecté 360 échantillons de selles d'enfants à un an parmi la cohorte couple-enfant SEPAGES, à partir desquels l'ADN a été extrait, amplifié et le gène de l'ARN 16S a été séquencé, permettant une assignation taxonomique. Les polluants ont été évalués dans des échantillons répétés d'urine collectés à différentes périodes pré- et post-natales pour les phénols et les phtalates et dans le sérum pour les composés perfluorés. Des modèles de régression linéaire ont permis de caractériser les associations de chaque produit chimique avec la richesse spécifique du microbiote, la diversité de Shannon et la diversité phylogénétique de Faith du microbiote intestinal, et l'abondance relative des quatre phyla et genres les plus fréquents du microbiote intestinal. Résultats : Plusieurs produits chimiques ont été associés à des perturbations de la diversité et de la composition du microbiote intestinal de l'enfant ; plus précisément, la diversité du microbiote était associée aux niveaux de parabènes, de bisphénol S et de métabolites de phtalates ; et la composition du microbiote était associée aux parabènes, au bisphénol A, à l'oxybenzone, au triclosan, aux métabolites de phtalates et aux composés perfluorés. Conclusions : Ces résultats suggèrent que l'exposition aux produits chimiques des familles des phénols, des composés perfluorés et des phtalates peut entraîner des perturbations à la fois dans la diversité et dans la composition du microbiote intestinal des enfants. Ces résultats doivent être interprétés avec prudence étant donné la multiplicité des associations testées. Les implications potentielles de ces altérations induites par les toxiques pour la santé des enfants restent à étudier.
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Dates et versions

dumas-04176757 , version 1 (01-09-2023)

Identifiants

Citer

Aline Davias. Exposition à trois familles de polluants et microbiote intestinal chez les enfants de un an dans la cohorte SEPAGES. Sciences pharmaceutiques. 2022. ⟨dumas-04176757⟩
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