CHAPITRE 2 : ETUDES EXPERIMENTALES
B. Article 1
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C. Conclusions
Dans cette étude, la détermination des clairances individuelles du BPA et du BPAG chez le fœtus et sa mère a permis d’estimer précisément les contributions relatives de la glucuronoconjugaison et de la clairance placentaire à la clairance fœtale du BPA.
La clairance placentaire fœto-maternelle du BPA représente environ deux tiers de la clairance fœtale du BPA et explique la clairance fœtale élevée du BPA par rapport à l’adulte. La clairance fœtale de glucuronoconjugaison du BPA représente environ un tiers de la clairance fœtale totale, soit 3.6 L.h-1.kg-1 ce qui est très proche du débit hépatique fœtal total provenant des artères hépatiques et de la veine porte qui est de 3.1 L.h-1.kg-1 (voir chapitre I. IV.A.3).
A titre de comparaison la clairance de glucuronoconjugaison du BPA chez l’adulte a été estimée à 1.8 L.h-1.kg-1. Il apparait donc que la clairance fœtale de glucuronoconjugaison n’est pas limitée par la clairance intrinsèque hépatique du BPA qui est environ deux fois plus faible chez le fœtus que chez l’adulte (76), mais par le flux sanguin hépatique du fœtus, qui rapporté à son poids, est plus élevé que celui de l’adulte.
La clairance fœtale du BPAG a été estimée à une valeur environ 750 fois plus faible que la clairance fœtale du BPA (0.02 vs 14.8 L.h-1.kg-1). C’est cette clairance extrêmement faible, combinée au métabolisme efficace du fœtus qui explique les concentrations très importantes en BPAG observées chez le fœtus par rapport à sa mère lors d’une exposition maternelle au BPA.
Cette étude a également permis de montrer que l’hydrolyse du BPAG est le principal mécanisme d’élimination du BPAG par le fœtus, contrairement à l’adulte qui élimine le BPAG dans les urines. Les concentrations plasmatiques fœtales en BPA qui en résultent sont cependant extrêmement faibles en raison de la clairance fœtale élevée du BPA. L’accumulation du BPAG est donc associée à une entrée faible mais constante de BPA dans le sang fœtal. Il en résulte une augmentation de la persistance du BPA avec une demi-vie dépendante de l’hydrolyse qui atteint plusieurs centaines d’heures. Nous avons également estimé que le métabolisme réversible du BPA dans le compartiment fœtal augmente de 43% l’exposition fœtale au BPA.
Parallèlement à son impact sur l’exposition fœtale au BPA en termes de concentrations plasmatiques, on ne peut pas exclure l’hypothèse selon laquelle l’hydrolyse du BPAG par les glucuronidases, exprimées dans l’ensemble des tissus (141), pourrait surexposer des tissus sensibles au BPA comme les gonades alors que les concentrations plasmatiques ont
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diminué pour atteindre des valeurs très faibles. L’hydrolyse du BPAG dans les tissus fœtaux pourrait donc être responsable d’un découplage entre les concentrations circulantes et les concentrations tissulaires en BPA non-conjugué, qui représentent l’exposition fœtale critique en termes d’effet.Le ratio entre les concentrations en BPA et en BPAG environ 10 fois plus important dans le liquide amniotique que dans le plasma fœtal après une administration fœtale de BPAG suggère que le liquide amniotique pourrait également contribuer à l’hydrolyse du BPAG. Cette étude a permis de renseigner de nombreux mécanismes d’élimination du BPA et du BPAG par le fœtus. Elle a apporté en particulier des informations fondamentales en ce qui concerne la contribution de l’hydrolyse du BPAG à l’exposition fœtale au BPA, qui permettent de conclure que même si le BPAG est inactif par lui-même, il constitue un déterminant de l’exposition fœtale au BPA.
II. Développement d’un modèle pharmacocinétique pour prédire
l’exposition du fœtus humain au BPA
A. Contexte et objectifsUn grand nombre d’études montrent des effets délétères d’une exposition prénatale au BPA. Ces données ne peuvent pas être extrapolées à l’Homme à cause du manque de données concernant l’exposition du fœtus humain au BPA qui constitue donc une limite importante à l’évaluation du risque.
Dans ce contexte, l’objectif de cette étude était de construire un modèle mathématique pharmacocinétique capable de prédire l’exposition du fœtus humain au BPA en termes de concentrations plasmatiques dans un contexte d’exposition environnementale.
En effet, pour évaluer de faibles niveaux de concentrations de BPA, les laboratoires analytiques se heurtent à des difficultés méthodologiques pour éliminer les sources de contamination des échantillons par le BPA omniprésent dans les dispositifs de collecte et d’analyse. L’approche modélisatrice permet de prédire des concentrations en BPA non-quantifiables et leurs décours temporel pour différents scénarios d’exposition maternelle. Avant de construire le modèle PK, les données PK fœtales ovines du BPA et du BPAG du laboratoire ont dans un premier temps été complétées pour :
Vérifier la proportionnalité de la PK fœtale du BPA et BPAG de façon à attester la validité de notre modèle pour prédire l’exposition fœtale associée à de faibles niveaux d’exposition au BPA. Ces données étaient nécessaires car le développement du modèle
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TK fœto-maternel ovin a nécessité le recours à des doses élevées de BPA et de BPAG (de plusieurs mg.kg-1) par rapport aux expositions environnementales. Pour cela nous avons mesuré les concentrations plasmatiques fœtales en BPA et BPAG à l’issue de trois jours de perfusion foetales de BPA ou BPAG à différentes doses. Evaluer le taux de conjugaison pré-systémique du BPA transféré de la mère au fœtus lors du premier passage hépatique foetal. Dans nos études PK précédentes, nous avions administré le BPA et le BPAG au fœtus par voie intraveineuse. Cette modalité d’administration a permis l’évaluation de la clairance fœtale du BPA mais pourrait être à l’origine d’une sous-estimation de la quantité totale de BPA transférée de la mère au fœtus car elle ne permet pas de prendre en compte la fraction de la dose interne fœtale métabolisée par le foie du fœtus avant d’atteindre sa circulation générale (voir chapitre I. IV.A.3). Pour cela nous avons réalisé une administration IV simultanée de BPA à la mère et de BPAG-d6 au fœtus pour deux brebis gestantes, et avons comparé les profils des concentrations plasmatiques fœtales en BPA et en BPAG à ceux obtenus après une administration fœtale directe de BPA. L’administration fœtale de BPAG-d6 réalisée simultanément a permis l’obtention de la clairance fœtale du BPAG nécessaire à l’évaluation de la quantité de BPAG retrouvée dans le compartiment foetal résultant de la conjugaison du BPA transféré de la mère au fœtus.
Dans un deuxième temps, une approche de pharmacocinétique de population a été utilisée afin d’analyser simultanément l’ensemble des données de TK fœto-maternelles du BPA et du BPAG obtenues au laboratoire à partir du modèle du fœtus ovin. Le modèle ainsi développé a ensuite été transposé à l’Homme en remplaçant les paramètres TK maternels ovins par des paramètres humains déterminés à partir de l’analyse de données publiées de concentrations plasmatiques en BPA-d6 et BPAG-d6 après ingestion de BPA-d6 par voie alimentaire (34). Cette approche nous a ainsi permis d’obtenir un jeu de paramètres TK humains du BPA et du BPAG, mais également d’estimer la biodisponibilité du BPA lorsqu’il est ingéré par voie alimentaire chez l’Homme.
Ce modèle maternel humanisé a enfin été utilisé pour prédire l’exposition fœto-maternelle humaine au BPA et au BPAG selon un schéma d’exposition pertinent par rapport aux niveaux des expositions environnementales estimés par l’EFSA. Cette étude fera l’objet d’une publication scientifique. Les données complémentaires sont présentées en annexe de cette thèse.