CARACTERISATION DE L'EXPOSITION al., (Under Review) et suggère l'existence d'une recirculation entérohépatique qui pourrait

différer l'élimination du métabolite. L'étude de l'effet perturbateur thyroïdien du fipronil sulfone est donc d'autant plus critique que le métabolite semble être très lentement éliminé par l'organisme.

Les résultats antérieurs obtenus au laboratoire suggéraient que les effets perturbateurs thyroïdiens du fipronil pouvaient être dus au fipronil sulfone (hypothèse 2, figure 15). Toutefois, rien ne permettait d'exclure que ces effets pouvaient être dus à l'effet du fipronil lui-même avant sa biotransformation en fipronil sulfone (hypothèse 1, figure 15).

Figure 15: Hypothèse d'un effet perturbateur thyroïdien du fipronil sulfone

Afin de pouvoir discriminer ces deux hypothèses, il était nécessaire de pouvoir disposer d'un modèle permettant 1) d'obtenir une exposition exclusive au fipronil sulfone et 2) de bloquer la biotransformation du fipronil en fipronil sulfone pour obtenir une exposition exclusive au fipronil. A l'issu de ces deux premières expérimentations, nous avons définis les modalités de traitement permettant de tester l'hypothèse 2. Dans les deux expérimentations suivantes nous avons tenté d'inhiber la biotransformation du fipronil en fipronil sulfone à l'aide d'un inhibiteur compétitif des CYP, le piperonyl butoxide, afin d'être en mesure de tester l'hypothèse 1.

CHAPITRE 2: CARACTERISATION DE L'EXPOSITION

D. Essai de réduction de la biotransformation du fipronil en fipronil sulfone avec une dose unique de piperonyl butoxide

1. Matériels et méthodes

Les essais d'inhibition de la biotransformation du fipronil en fipronil sulfone afin de limiter l'exposition interne au fipronil par blocage de la biotransformation en fipronil sulfone ont été réalisés en traitant conjointement les animaux au fipronil et à un inhibiteur compétitif reconnu des cytochromes P450, le piperonyl butoxide. Cette molécule présentait également l'avantage d'être une substance modérément toxique de façon aiguë chez les mammifères avec une DL50 par voie orale chez le rat de 11500 mg/kg (Institut National de Santé Publique du Québec, 2002).

Chez le rat, la NOAEL du piperonyl butoxide sur le métabolisme de l'antipyrine, marqueur de l'activité des cytochromes P450, a été fixée à 100 mg/kg (Caroldi, 1992), la LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level) lors des études de toxicité chronique a été fixée à 500 mg/kg/j (Institut National de Santé Publique de Québec, 2002) et les études du métabolisme du piperonyl butoxide ont été faites après une administration par voie orale de 500 mg/kg (Byard and Needham, 2006). La dose de piperonyl butoxide choisie était donc de 500 mg/kg/j. Cette dose a été administrée quotidiennement par gavage oro-gastrique à 4 rates pendant 10 jours conjointement à une dose de 3 mg/kg/j de fipronil.

Les concentrations plasmatiques en fipronil et en fipronil sulfone ont été déterminées juste après la dernière administration.

2. Résultats

Lors d'administrations de piperonyl butoxide, les concentrations plasmatiques en fipronil sulfone étaient largement supérieures à celles en fipronil à la fin de l'expérimentation avec un rapport fipronil sulfone/fipronil de 140 ± 114 (figure 16), rapport proche de celui obtenu à la fin de l'expérimentation lors d'administrations répétées de fipronil (127 ± 27). Il est à noter que le solvant utilisé lors des deux expérimentations n'est pas le même (méthylcellulose vs huile de maïs). Cependant, l'administration de 500 mg/kg/j de piperonyl butoxide ne semblait pas modifier significativement le rapport fipronil sulfone/fipronil obtenu lors d'une administration de fipronil seul.

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Figure 16: Concentrations plasmatiques moyennes (± ET) en fipronil et en fipronil sulfone après administration à des rates de fipronil et d'une dose de piperonyl butoxide par voie orale.

Le fipronil a été administré à une dose de 3 mg/kg/j pendant 10 jours par voie orale à 4 rates conjointement à 500 mg/kg/j de piperonyl butoxide. Les concentrations plasmatiques en fipronil et en fipronil sulfone chez les rates traitées 14 jours au fipronil à 3 mg/kg/j par voie orale sont rappelées à gauche sur cette figure. Les concentrations plasmatiques en fipronil (bleu) et en fipronil sulfone (orange) ont été mesurées juste après la dernière administration de fipronil. Le rapport fipronil sulfone/fipronil est représenté par les histogrammes blancs.

3. Conclusions

Le traitement des rats avec 500 mg/kg/j de piperonyl butoxide conjointement à l'administration répétée de fipronil n’a pas permis de bloquer la biotransformation du fipronil en fipronil sulfone. Le fipronil est décrit comme un inducteur des CYP (Das et al., 2006). Lors d'administrations répétées de fipronil, la formation de fipronil sulfone à partir de fipronil était de plus en plus rapide, ce qui suggérait une activation des CYP par le fipronil de plus en plus importante au cours du temps. Il est donc envisageable qu'en fin de traitement l'activité des CYP induite par le fipronil soit suffisamment importante pour contrebalancer les effets inhibiteurs du piperonyl butoxide. Le but de l'expérience suivante était alors à nouveau d'essayer d'inhiber la biotransformation du fipronil en fipronil sulfone en augmentant progressivement la dose de piperonyl butoxide au cours du temps et en diminuant la dose de fipronil.

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E. Essai de réduction de la biotransformation du fipronil en fipronil sulfone avec des doses croissantes de piperonyl butoxide

1. Matériels et méthodes

Quatre rates ont reçu consécutivement 167, 500 puis 800 mg/kg/j de piperonyl butoxide (chaque dose étant administrée pendant 5 jours) conjointement à une dose de 1.5 mg/kg/j de fipronil administrée par gavage oro-gastrique. Les concentrations plasmatiques en fipronil et en fipronil sulfone ont été déterminées juste après la dernière administration. Les résultats attendus, si l'augmentation des doses de piperonyl butoxide permettait de contrebalancer l'augmentation d'induction des CYP par le fipronil au cours du temps, étaient une augmentation des concentrations plasmatiques en fipronil, une diminution des concentrations plasmatiques en fipronil sulfone et donc une diminution du rapport fipronil sulfone/fipronil.

2. Résultats

Figure 17: Concentrations plasmatiques moyennes (± ET) en fipronil et en fipronil sulfone après administration à des rates de fipronil et de trois doses successives de piperonyl butoxide par voie orale.

Le fipronil a été administré à une dose de 1.5 mg/kg/j pendant 15 jours par voie orale à 4 rates conjointement à successivement 167, 500 et 800 mg/kg/j de piperonyl butoxide, chaque dose étant administrée 5 jours. Les concentrations plasmatiques en fipronil et en fipronil sulfone chez les rates traitées 14 jours au fipronil à 3 mg/kg/j par voie orale sont rappelées sur cette figure. Les concentrations plasmatiques en fipronil (bleu) et en fipronil sulfone (orange) ont été mesurées juste après la dernière administration de fipronil. Le rapport fipronil sulfone/fipronil est représenté par les histogrammes blancs. Significativement différent du rapport lors d'une administration de fipronil seul: *p<0.05.

Lors d'administrations de piperonyl butoxide à doses croissantes conjointement au

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