Thèse Impacts de la Pollution Atmosphérique sur les Dérégulations Moléculaires et Cellulaires de Cellules Neuronales H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : INSA Lyon École doctorale : EDISS - Interdisciplinaire Sciences-Santé Laboratoire de recherche : LAMCOS - Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures Direction de la thèse : André SCHRODER ORCID 0000000279624507 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-03T23:59:59 La pollution de l'air représente un risque environnemental et de santé public majeur. Elle est étroitement liée au développement de maladies chroniques ou aiguës notamment les maladies respiratoires. Des études récentes suggèrent que la pollution atmosphérique pourrait également jouer un rôle majeur dans les maladies cérébrales. Un défi majeur dans ce domaine est de mieux comprendre comment l'exposition environnementale peut altérer les fonctions neuronales. Une meilleure connaissance des effets que les polluants peuvent avoir sur l'organisme est primordiale pour une meilleure prévention et pour la mise en place de solutions efficaces. C'est dans ce contexte que se positionne le projet de thèse. Il vise à mieux comprendre comment les polluants peuvent être impliqués dans l'apparition de pathologies neurologiques en mettant en évidence l'impact des dérégulations moléculaires et cellulaires sous-jacentes à l'apparition des symptômes pathologiques. Nous proposons une approche multidisciplinaire pour analyser les effets de particules de pollution issues de différentes sources sur cellules neuronales. Nous évaluerons notamment les effets des particules sur l'inflammation et le stress oxydant, sur le statut biologique des cellules ainsi que sur les propriétés biomécaniques des cellules, en lien avec la réponse cellulaire au stress. Une meilleure connaissance de mécanismes associés au développement de pathologies en fonction des sources de pollution est essentielle pour la mise en place de solutions efficaces. Cela nécessite la mise en oeuvre d'approches interdisciplinaires permettant la caractérisation des polluants atmosphériques à l'échelle moléculaire, l'identification des particules spécifiquement responsables d'effets nocifs pour la santé en prenant en compte les concentrations des particules et en tentant de mieux comprendre les effets potentiellement synergiques, la caractérisation des mécanismes d'action. L'utilisation de différents modèles d'études est également importante pour aborder ces questions à plusieurs échelles. Un défi majeur dans ce domaine est de mieux comprendre comment l'exposition environnementale peut altérer les fonctions pulmonaires et les fonctions neuronales de base (affectant ainsi des voies neurologiques spécifiques dans les premières phases du processus neurodégénératif). Dans le contexte actuel où la pollution de l'air représente un risque environnemental et de santé publique majeur, le projet de thèse ambitionne de mieux comprendre comment les polluants peuvent être impliqués dans l'apparition de pathologies humaines, en particulier neurologiques en mettant en évidence l'impact des dérégulations moléculaires et cellulaires sous-jacentes à l'apparition des symptômes pathologiques. Les particules seront prélevées sur différents sites de Lyon et sa couronne en utilisant un système de collecte développé au laboratoire. Ces particules seront identifées et caractérisées par microscopie électronique (MEB, MET) associée à la microanalyse par Énergie Dispersive de rayons X (EDX). Les effets des particules seront investigués sur une lignée cellulaire neuronale différenciée (SH-SY5Y) surexprimant la protéine précurseur de l'amyloïde (APP), un modèle de pathologie amyloïde. Ces effets seront évalués des points de vue biochimique, physicochimique et mécanique. Nous étudierons l'inflammation et le stress oxydatif par des techniques de spectrométrie de masse. Les modifications des propriétés mécaniques globales des cellules (déformabilité, comportement sous contrainte) seront étudiées en utilisant la technique d'aspiration par micropipette. A une échelle plus moléculaire, les modifications de fluidité membranaire seront étudiées par microscopie à fluorescence spectrale en temps réel, en utilisant des sondes fluorescentes intégrées à la membrane et sensibles au degré local d'ordre lipidique.
Nous établirons si les changements moléculaires et cellulaires mis en évidence correspondent à des dégénérescences observées dans les pathologies cérébrales ciblées. Le statut biologique des cellules sera analysé (morphologie, différenciation, mort cellulaire...) par des techniques de microscopie, des analyses biochimiques et d'immunomarquage. Nous analyserons le potentiel des particules à augmenter la production des protéines amyloïdogéniques et à promouvoir leur agrégation. La maladie d'Alzheimer est caractérisée 1) cliniquement par un déclin progressif des fonctions cognitives liées à une perte des neurones en particulier dans l'hippocampe (structure cérébrale clé pour les processus de mémorisation), 2) physiologiquement par l'apparition d'agrégats de protéines (dépôts de peptide amyloïde Aß et enchevêtrements neurofibrillaires) entraînant progressivement un dysfonctionnement des neurones cholinergiques et leur mort fonctionnelle [10], 3) mécaniquement, par une réduction de la rigidité et de la viscosité du tissu cérébral. Il est intéressant de noter que la présence de certains polluants dans le cerveau post mortem des patients AD a été corrélée récemment avec les dépôts amyloïdes [4].

Biochimiste de formation, cultures cellulaires, biophysique, biomécanique.