Choix des pesticides

La première étape de notre travail a consisté à définir les mélanges de pesticides à tester. Plusieurs possibilités pouvaient être envisagées. Les pesticides peuvent être testés en mélange en fonction de leur nature chimique, de leurs modes d’action, leurs cibles cellulaires et/ou physiologiques, de la probabilité pour les consommateurs d’être exposés à ceux-ci (Apport Journalier Maximum Théorique, AJMT), de leur présence dans des compartiments particuliers de l’alimentation (fruits, légumes, eau, céréales, etc.), des tonnages utilisés, ou en fonction de la présence de résidus dans le plasma ou dans l’urine (dans ce cas on retrouvera essentiellement les organochlorés et les organophosphorés, respectivement).

Pour nos études nous avons choisi dans un premier temps de déterminer les pesticides les plus utilisés sur les fruits et légumes en France selon l’index phytosanitaire ACTA (ACTA 2005). Ensuite, nous avons établi des menus classiques afin de déterminer les pesticides qui se retrouvaient en théorie le plus fréquemment dans nos assiettes. De plus, nous avons consulté le bilan de surveillance des résidus de pesticides de la Commission Européenne dans le but d’identifier les pesticides qui étaient retrouvés sur les fruits et légumes (concernant 15 pays de l'UE, plus la Norvège, l'Islande et le Liechtenstein) (Commission of the European Communities, 2005).

Cette démarche nous a conduits à tester tout d’abord un mélange de 5 pesticides qui figuraient dans la liste des pesticides les plus retrouvés sous forme de résidus sur les fruits et légumes en Europe. Il s’agissait de trois fongicides (Iprodione, Procymidone et Manèbe) et deux insecticides (Chlorpyrifos et Endosulfan) (Tableau 1). Le mélange contenait ainsi un organophosphoré (le Chlorpyrifos), un dithiocarbamate (le Manèbe), deux dicarboximides (l’Iprodione et la Procymidone) et un cyclodiène organochloré (l’Endosulfan).

Afin de mimer l'exposition des consommateurs aux pesticides, les doses étudiées devaient refléter les concentrations de résidus observées dans l'alimentation. C'est la raison pour laquelle nous avons choisi de tester des concentrations calculées à partir de la Limite Maximale des Résidus (LMR, obtenues de l’index ACTA 2005). Cependant ce mélange nous posait deux problèmes ; premièrement, compte tenu de la variation de la LMR pour un même pesticide d'un pays à l'autre et selon le type de culture ainsi que selon les pratiques agricoles, il était difficile de choisir une concentration à partir de cette valeur. Ainsi, pour respecter

Tableau 1 : Les mélanges des pesticides : doses testées in vitro et les effets rapportés dans la littérature.

Toxicologie neurologique/ Maladie de parkinson, Pro-oxydant 0,004

+ Roténone

Cancers chez des souris mâles 0,08 + Dicofol 0,011 0,015 0,014 0,012 0,010 Doses testées dans le Mélange 5 pesticides* (µmoles/L)

Augmentation du risque de myélome multiple et de leucémie, Pro-oxydant 0,022

+ Alachlore

Augmentation de certaines leucémies et lymphomes, Pro-oxydant 0,278

+ Atrazine

Cancer de poumons et leucémies Pro-oxydant

0,008 +

Diazinon

Augmentation du risque de NHL, Cancers des poumons, Pro-oxydant 0,054

+ Carbofuran

Augmentation du risque de cancers des poumons, Pro-oxydant 0,342

+ +

Chlorpyrifos

Métabolite = ETU : Cancérigène (cancer de la thyroïde), Tératogène,

Pro-oxydant, Risque de leucémies 2,262 + + Manèbe Pro-oxydant 1,056 + + Procymidone

Risque de stress oxydant (déplétion du glutathion (GSH) et

génération de radicaux libres) 2,181

+ +

Iprodione

Promoteur de tumeurs Augmentation du risque de Lymphomes

Non Hodgkiniens, Pro-oxydant 0,177 + + Endosulfan Effets associés Doses testées dans le Mélange 11 pesticides** (µmoles/L) Mélange de 11 pesticides Mélange de 5 pesticides Pesticides Toxicologie neurologique/ Maladie de parkinson, Pro-oxydant 0,004

+ Roténone

Cancers chez des souris mâles 0,08 + Dicofol 0,011 0,015 0,014 0,012 0,010 Doses testées dans le Mélange 5 pesticides* (µmoles/L)

Augmentation du risque de myélome multiple et de leucémie, Pro-oxydant 0,022

+ Alachlore

Augmentation de certaines leucémies et lymphomes, Pro-oxydant 0,278

+ Atrazine

Cancer de poumons et leucémies Pro-oxydant

0,008 +

Diazinon

Augmentation du risque de NHL, Cancers des poumons, Pro-oxydant 0,054

+ Carbofuran

Augmentation du risque de cancers des poumons, Pro-oxydant 0,342

+ +

Chlorpyrifos

Métabolite = ETU : Cancérigène (cancer de la thyroïde), Tératogène,

Pro-oxydant, Risque de leucémies 2,262 + + Manèbe Pro-oxydant 1,056 + + Procymidone

Risque de stress oxydant (déplétion du glutathion (GSH) et

génération de radicaux libres) 2,181

+ +

Iprodione

Promoteur de tumeurs Augmentation du risque de Lymphomes

Non Hodgkiniens, Pro-oxydant 0,177 + + Endosulfan Effets associés Doses testées dans le Mélange 11 pesticides** (µmoles/L) Mélange de 11 pesticides Mélange de 5 pesticides Pesticides

Les doses représentées dans ce tableau correspondent à la concentration la plus forte pour les mélanges testés (nommée « P » dans le texte).

* Doses calculées à partir de la Limite Maximale des Résidus (LMR). ** Doses calculées à partir de la Dose Journalière Admissible (DJA).

Chapitre 2 : Etude in vitro des effets de mélanges de pesticides à faibles doses

notre souhait de tester des faibles doses, nous avons retenu la plus faible LMR définie pour l’ensemble des cinq pesticides (0,02 mg/kg de denrées agricoles).

Dans un second temps, nous avons élargi notre mélange en ajoutant 6 autres pesticides afin de mieux refléter les expositions potentielles du consommateur. Pour notre deuxième mélange, nous nous sommes basées sur la liste des fruits et légumes les plus consommés en France (par jour et par personne). Ceux-ci correspondaient en premier lieu aux tomates, carottes et pommes de terre pour les légumes et aux pommes, bananes et raisins pour les fruits (Leblanc, 2006). Ensuite, comme décrit précédemment, le choix des pesticides était basé d’une part sur les données de l’index ACTA (2005) qui nous a permis de connaître les différents pesticides utilisés sur chaque type de culture et d’autre part sur les données du bilan de surveillance de la commission européenne concernant la présence des résidus de pesticides sur les fruits et légumes (Commission of the European Communities, 2005). En plus de ces paramètres, nous avons pris en considération les critères suivants :

• Les données épidémiologiques visant à relier l’utilisation de certains pesticides avec l’augmentation de l’incidence de cancers (essentiellement chez les agriculteurs).

• Les données toxicologiques expérimentales (effets des pesticides, incluant la génotoxicité et la cancérogénèse expérimentales).

Le tableau 1 récapitule les 11 pesticides sélectionnés. La concentration testée pour chaque pesticide a été calculée à partir de la Dose Journalière Admissible (DJA, mg/kg/jour/personne). Le choix de la DJA était basé sur le fait que c’était une concentration fixe définie par la Commission Européenne pour chaque pesticide quel que soit le pays d’utilisation en Europe et quel que soit le type d’aliment consommé. La méthode de calcul des doses utilisées et les résultats obtenus avec ce mélange sont présentés dans l’article 1.

Figure 7 : Différenciation des cellules Caco2 (D’après Halbleib JM et al 2007). (a)Détection par microscopie électronique de la formation de la bordure en brosse au

niveau de la membrane apicale des Caco2 au cours de la différenciation in vitro (dès la mise en culture (0h) jusqu’au jour 19 (19d))

(b)Courbes d’expression des protéines de la bordure en brosse détectées par microscopie confocale (Fig. c) par Halbleib JM et al.

L’expression des protéines de la bordure en brosse augmente significativement tout au long de la différenciation

DPP4= dipeptidylpeptidase IV ; ALPI= Alkaline phosphatase intestinale MYO1= Myosine 1A ; ANPEP = aminopeptidase N

Chapitre 2 : Etude in vitro des effets de mélanges de pesticides à faibles doses