Évaluation du pouvoir transformant de lexposition chronique à un cocktail de pesticides sur les cellules épithéliales coliques normale et cancéreuse : rôle du microbiote et de la signature calcique.
J-10
Doctorat Doctorat complet
Hauts-de-France
- Disciplines
- Laboratoire
- INSTITUT PASTEUR - GENETIQUE HUMAINE ET FONCTIONS COGNITIVES (DANS URA2182)
- Institution d'accueil
- UNIVERSITE PICARDIE-JULES-VERNE AMIENS
- Ecole doctorale
- ECOLE DOCTORALE EN SCIENCES, TECHNOLOGIE ET SANTE - ED 585
Description
La question de lexposition chronique aux pesticides constitue un enjeu sanitaire important. Dans la région des Hauts-de-France lexposition de la population aux pesticides reste importante. Le tube digestif est le premier organe à entrer en contact avec les résidus de pesticides. Au niveau cellulaire, lexposition chronique aux pesticides notamment le Chlorpyrifos (CPF), insecticide de la famille des organophosphorés, altère la barrière intestinale (BI), la composition du microbiote (MI) animal et humain, augmente la concentration du calcium intracellulaire, la production des espères réactives de loxygène (ROS) et la sécrétion des agent pro-inflammatoires. Nos résultats préliminaires montrent quune exposition chronique au CPF augmente la prolifération et la migration des cellules épithéliales normale du côlon, et favorise la migration et la survie des cellules cancéreuses en présence du 5-Fluorouracil (5-FU). Les canaux calciques membranaires constituent des cibles pour plusieurs polluants et aux ROS. Parmi les canaux TRP sensibles aux ROS, seul lexpression de TRPA1 a été augmentée par un traitement chronique au CPF suggérant ce canal comme cible privilégiée de CPF. Linhibition pharmacologique de TRPA1 réduit drastiquement les effets prolifératif, migratoire induits par le CPF. Ce projet vise à (i) identifier les mécanismes moléculaires par lesquels TRPA1 contribuent au remodelage de lépithélium normal et à lagressivité du cancer colorectal (CCR) induits par lexposition chronique au CPF, (ii) caractériser le MI de volontaires sains et de patients atteints du CCR exposés au CPF et (iii) valider TRPA1 comme biomarqueur des pesticides. En établissant le lien entre lexposition aux pesticides et le risque de néoplasie colique, nous pouvons identifier des cibles membranaires qui pourraient servir de biomarqueurs potentiels ou de stratégies thérapeutiques et/ou de prévention.Compétences requises
Le/la candidat(e) devra posséder une maitrise des techniques de base en microbiologie (culture classique en aérobie et en anaérobie, la mise en évidence de la translocation bactérienne sur le plan phénotypique et génotypique ). Savoir travailler en condition stérile (Poste de Sécurité Microbiologique, Chambre anaérobie ), et des compétences en Biologie Moléculaire (PCR en temps réel et du séquençage ). Il (elle) devra aussi avoir une très bonne connaissance des techniques de base en culture cellulaire (maintien et transfection de lignées cellulaires humaines) et être bien familiarisé(e) avec les approches de biologie cellulaire et moléculaire et d'étude des protéines (transfection, extraction d'ARN, qRT-PCR, Western-Blot, Facs, MTT ). Le/la candidat(e) devra posséder une bonne aisance d'expression à l'oral. Il/elle devra être motivé(e), dynamique, rigoureux/se, désireux/se dapprendre et de sintégrer dans une équipe de recherche.Bibliographie
1. Abolhassani M, Asadikaram G, Paydar P, Fallah H, Aghaee-Afshar M, Moazed V, et al. Organochlorine and organophosphorous pesticides may induce colorectal cancer; A case-control study. Ecotoxicology and Environmental Safety. août 2019;178:168 77.2. Ambudkar IS, Muallem S. ROS in Ca2+ signaling and disease-part 2. Cell Calcium. sept 2016;60(3):153 4.
3. Ayabe RI, White MG. Metastasis and the Microbiome: The Impact of Bacteria in Disseminated Colorectal Cancer. Front Biosci (Landmark Ed). 18 avr 2024;29(4):152.
4. Bozdag A, Kuloglu T, Artas G, Aydin S. Investigation of Trpa1 and Trpc1 Immunreactivities in Colon Adenocarcinomas. CMAR. avr 2024;Volume 16:377 84.
5. Costas-Ferreira C, Faro LRF. Systematic Review of Calcium Channels and Intracellular Calcium Signaling: Relevance to Pesticide Neurotoxicity. Int J Mol Sci. 13 déc 2021;22(24):13376.
6. Delierneux C, Kouba S, Shanmughapriya S, Potier-Cartereau M, Trebak M, Hempel N. Mitochondrial Calcium Regulation of Redox Signaling in Cancer. Cells. 12 févr 2020;9(2):432.
7. Djekkoun N, Depeint F, Guibourdenche M, El Khayat El Sabbouri H, Corona A, Rhazi L, et al. Chronic Perigestational Exposure to Chlorpyrifos Induces Perturbations in Gut Bacteria and Glucose and Lipid Markers in Female Rats and Their Offspring. Toxics. 12 mars 2022;10(3):138.
8. Djekkoun N, Lalau JD, Bach V, Depeint F, Khorsi-Cauet H. Chronic oral exposure to pesticides and their consequences on metabolic regulation: role of the microbiota. Eur J Nutr. déc 2021;60(8):4131 49.
9. European Food Safety Authority (EFSA), Carrasco Cabrera L, Di Piazza G, Dujardin B, Medina Pastor P. The 2021 European Union report on pesticide residues in food. EFSA J. avr 2023;21(4):e07939.
10. Joly Condette C, Bach V, Mayeur C, Gay‐Quéheillard J, Khorsi‐Cauet H. Chlorpyrifos Exposure During Perinatal Period Affects Intestinal Microbiota Associated With Delay of Maturation of Digestive Tract in Rats. J pediatr gastroenterol nutr. juill 2015;61(1):30 40.
11. Joly Condette C, Djekkoun N, Reygner J, Depeint F, Delanaud S, Rhazi L, et al. Effect of daily co-exposure to inulin and chlorpyrifos on selected microbiota endpoints in the SHIME® model. Environ Pollut. 1 juin 2022;302:118961.
12. Kansanen E, Kuosmanen SM, Leinonen H, Levonen AL. The Keap1-Nrf2 pathway: Mechanisms of activation and dysregulation in cancer. Redox Biology. 2013;1(1):45 9.
13. Kremeyer B, Lopera F, Cox JJ, Momin A, Rugiero F, Marsh S, et al. A gain-of-function mutation in TRPA1 causes familial episodic pain syndrome. Neuron. 10 juin 2010;66(5):671 80.
14. Lai HL, Fan XX, Li RZ, Wang YW, Zhang J, Liu L, et al. Roles of Ion Fluxes, Metabolism, and Redox Balance in Cancer Therapy. Antioxidants & Redox Signaling. 1 mai 2021;34(14):1108 27.
15. Lee YM, Kim SA, Choi GS, Park SY, Jeon SW, Lee HS, et al. Association of colorectal polyps and cancer with low-dose persistent organic pollutants: A case-control study. Sartorius B, éditeur. PLoS ONE. 6 déc 2018;13(12):e0208546.
16. Lima C, Falcão MAP, Rosa JGS, Disner GR, Lopes-Ferreira M. Pesticides and Their Impairing Effects on Epithelial Barrier Integrity, Dysbiosis, Disruption of the AhR Signaling Pathway and Development of Immune-Mediated Inflammatory Diseases. IJMS. 17 oct 2022;23(20):12402.
17. Madreiter-Sokolowski CT, Thomas C, Ristow M. Interrelation between ROS and Ca2+ in aging and age-related diseases. Redox Biology. sept 2020;36:101678.
18. Matich EK, Laryea JA, Seely KA, Stahr S, Su LJ, Hsu PC. Association between pesticide exposure and colorectal cancer risk and incidence: A systematic review. Ecotoxicol Environ Saf. août 2021;219:112327.
19. Nagpal R, Mishra SK, Deep G, Yadav H. Role of TRP Channels in Shaping the Gut Microbiome. Pathogens. 16 sept 2020;9(9):753.
20. Nakao A, Liu K, Takahashi N, Mori Y. Universal roles of the TRPA1 channel in oxygen-sensing. Folia Pharmacol Jpn. 1 mai 2024;159(3):165 8.
21. Ogawa N, Kurokawa T, Mori Y. Sensing of redox status by TRP channels. Cell Calcium. août 2016;60(2):115 22.
22. Park EY, Kim J, Park E, Oh JK, Kim B, Lim MK. Serum concentrations of persistent organic pollutants and colorectal cancer risk: A case-cohort study within Korean National Cancer Center Community (KNCCC) cohort. Chemosphere. mai 2021;271:129596.
23. Rahman S, Lu E, Patel RK, Tsikitis VL, Martindale RG. Colorectal Disease and the Gut Microbiome. Surgical Clinics of North America. juin 2024;104(3):647 56.
24. Reczek CR, Chandel NS. ROS Promotes Cancer Cell Survival through Calcium Signaling. Cancer Cell. juin 2018;33(6):949 51.
25. Reygner J, Joly Condette C, Bruneau A, Delanaud S, Rhazi L, Depeint F, et al. Changes in Composition and Function of Human Intestinal Microbiota Exposed to Chlorpyrifos in Oil as Assessed by the SHIME® Model. IJERPH. 4 nov 2016;13(11):1088.
26. Sule RO, Condon L, Gomes AV. A Common Feature of Pesticides: Oxidative Stress-The Role of Oxidative Stress in Pesticide-Induced Toxicity. Oxid Med Cell Longev. 2022;2022:5563759.
27. Suriyo T, Tachachartvanich P, Visitnonthachai D, Watcharasit P, Satayavivad J. Chlorpyrifos promotes colorectal adenocarcinoma H508 cell growth through the activation of EGFR/ERK1/2 signaling pathway but not cholinergic pathway. Toxicology. déc 2015;338:117 29.
28. Takahashi N, Chen HY, Harris IS, Stover DG, Selfors LM, Bronson RT, et al. Cancer Cells Co-opt the Neuronal Redox-Sensing Channel TRPA1 to Promote Oxidative-Stress Tolerance. Cancer Cell. juin 2018;33(6):985-1003.e7.
29. Talibov M, Tual S, Morlais F, Meryet-Figuière M, Boulanger M, Bouvier V, et al. Colorectal cancer among farmers in the AGRICAN cohort study. Cancer Epidemiology. juin 2022;78:102125.
30. Tobita N, Tsuneto K, Ito S, Yamamoto T. Human TRPV1 and TRPA1 are receptors for bacterial quorum sensing molecules. The Journal of Biochemistry. 31 déc 2021;170(6):775 85.
31. Viana F. TRPA1 channels: molecular sentinels of cellular stress and tissue damage. The Journal of Physiology. août 2016;594(15):4151 69.
32. Wong SH, Yu J. Gut microbiota in colorectal cancer: mechanisms of action and clinical applications. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. nov 2019;16(11):690 704.
33. Xie PP, Zong ZQ, Qiao JC, Li ZY, Hu CY. Exposure to pesticides and risk of colorectal cancer: A systematic review and meta-analysis. Environmental Pollution. mars 2024;345:123530.
34. Yang F, Li J, Pang G, Ren F, Fang B. Effects of Diethyl Phosphate, a Non-Specific Metabolite of Organophosphorus Pesticides, on Serum Lipid, Hormones, Inflammation, and Gut Microbiota. Molecules. 24 mai 2019;24(10):2003.
35. Zhang J, Gao Q, Hou S, Chi X, Zheng M, Zhang Q, et al. Role of PAX6, TRPA1, BCL11B, MCOLN2, CUX1, EMX1 in colorectal cancer and osteosarcoma. Medicine (Baltimore). 2 févr 2024;103(5):e37056.
36. Zhao Y, Zhang Y, Wang G, Han R, Xie X. Effects of chlorpyrifos on the gut microbiome and urine metabolome in mouse (Mus musculus). Chemosphere. juin 2016;153:287 93.
Mots clés
microbiote, signature calcique, pesticides, prébiotiques, modèles in vitro, cancer colorectalOffre boursier / non financée
Ouvert à tous les pays
Dates
Date limite de candidature 15/11/25
Durée36 mois
Date de démarrage01/12/25
Date de création02/11/25
Langues
Niveau de français requisC2 (maîtrise)
Niveau d'anglais requisC2 (maîtrise)
Divers
Frais de scolarité annuels400 € / an
Contacts
Vous devez vous connecter pour voir ces informations.
Cliquez ici pour vous connecter ou vous inscrire (c'est gratuit !)
