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In vitro screening des perturbateurs endocriniens bisphénol A et ses analogues/alternatives

Le bisphénol A (BPA) [2,2-bis-(4-hydroxyfenyl) propane, CA n° 80-05-7] est un composé chimique industriel synthétisé par la condensation de deux molécules de phénol et une molécule d'acétone. Le BPA est utilisé comme un monomère dans la production de polymères tels que le polycarbonate (PC) et les résines époxydes, mais également comme un antioxydant et pour la finalisation de la polymérisation dans la production de plastiques tels que le chlorure de polyvinyle (PVC). Le PC est utilisé dans les matériaux en contact avec la nourriture, comme les bouteilles en plastique réutilisables, les biberons, les assiettes, les tasses, etc. tandis que les résine époxydes sont utilisées comme revêtement interne pour les conserves ou les cannettes. Seuls 3% du PC produit et seuls 10% des résines époxydes sont utilisés dans les matériaux en contact avec la nourriture. Le BPA est également utilisé dans le papier thermique, les lunettes de soleil, les matériaux de construction, les CD-ROM, les dispositifs médicaux, les matériaux dentaires, etc. Les limites de migration sont reprises dans la règlementation européenne pour tous les produits autorisés. Le 1 mai 2011, la directive 2002/72/EG a été remplacée par la réglementation (EU) nr. 10/2011. Pour le BPA, une limite de migration spécifique (SML) de 0.6 mg/kg d'aliments a été définie. En 2006, l'EFSA a défini un TDI (Tolerable Daily Intake) pour le BPA de 0.05 mg/kg de poids corporel.

 

BPA (200 x 266)Etant donné que le BPA a des propriétés oestrogéniques, il est catalogué dans la catégorie des perturbateurs endocriniens. Il peut activer le récepteur oestrogénique humain, mais avec une capacité 1000 à 5000 fois inférieure au 17B-oestradiol, qui est le ligand naturel pour ce récepteur. En outre, le BPA est un antiandrogène faible. Le BPA est classifié comme une substance repro-toxique de catégorie 3 (substance inquiétante pour la fertilité humaine). Cette propriété caractéristique donne au BPA mauvais réputation, surtout dans le cas des biberons en polycarbonate qui peuvent libérer du BPA lorsqu'ils sont chauffés (ce qui se fait dans le cadre d'une utilisation normale du biberon). Des études récentes ont démontré que du BPA est bien libéré dans les biberons, mais à des doses bien inférieures au SML. Cette observation vaut également pour les aliments en conserve. Environ 90% des êtres humains issus du monde occidental ont du BPA et ses métabolites dans l'urine, ce qui suggère une exposition générale chronique (aussi bien via la nourriture que via la poussière ou autres matériaux). Certaines études démontrent qu'une exposition accrue au BPA peut avoir un lien avec des affections chroniques telles que le diabète et l'obésité, des maladies cardiovasculaires, des maladies rénales chroniques, des affections des voies respiratoires chroniques, des anomalies chroniques à la naissance, des troubles du développement, des troubles de la reproduction et des cancers.

Alternatives

 

Il existe des milliers de di-phenylalkanen qui sont produits pour tous types d'applications, dont le remplacement du BPA dans certains domaines. La littérature fait aussi état de la propriété oestrogénique de certains composés chimiques, tels que le bisphénol-S (BPS) etStructure chimique BPA le bisphénol-F (BPF).
Un arrêté récent de l'union européenne stipule une interdiction du bisphénol A dans les biberons pour bébés. Les biberons en PC ont été immédiatement remplacés par d'autres matériaux par l'industrie, dont le polypropylène (PP), le polymère tritan (2,2,4,4-tetramethylcyclobutane-1,3-diol: est un diol aliphatique), le polyethersulfone (PES) et les silicones.

 

Screening au CODA-CERVA

Etant donné que, pour la Belgique, il n'existe aucune données connues concernant l'éventuelle migration de composants chimiques depuis les polymères alternatifs cités ci-dessus, le projet ALTOPOLYCARB a été lancé 2012. L'objectif de ce projet est d'examiner quelle migration peut se produire avec ces nouveaux matériaux et de définir quels sont les risques pour la population belge. Le CERVA est impliqué dans le workpackage « Identification toxique », dans le cadre duquel sera étudiée la toxicité (génotoxicité, action mutagène et action de perturbateur endocrinien) des composés migrants purs identifiés et de l'ensemble du résidu de migration. Le CERVA se concentre sur l'étude des interactions des PPARy et TRb (récepteur de différentiation des tissus adipeux et récepteur thyroïdiens) avec ces potentiels perturbateurs endocriniens. A cette fin un système de screening cellulaire a été utilisé et le système CALUX (chemical-activated luciferase gene expression) a été conçu pour le TRb et le PPARy2 (®Bio Detection System, Amsterdam). Il s'agit d'un système cellulaire humain dans lequel le récepteur d'intérêt a été transfecté de manière stable avec un gène rapporteur luciférase. Les potentiels perturbateurs endocriniens peuvent, dans ces systèmes, être étudiés aussi bien sur leur activité agonistique que sur leur activité antagonistique.

 

Parallèlement au projet ALTOPOLYCARB, le CERVA travaille sur fonds propres à une étude dans le cadre de laquelle un set de 12 bisphénols sont testés par rapport à leur activité (agonisme et antagonisme) sur le récepteur estrogène (ER), le récepteur androgène (AR), et les récepteur PPARy et TRb. Des résultats connus dans la littérature rejoignaient nos observations. Certains nouveaux résultats ont été mis en lumière : tous les bisphénols ont présenté un antagonisme sur AR et PPARY ; et le BPS et BPF ont présenté une activité agonistique sur PPARy. En ce moment, des mélanges de ce set sont examinés par rapport à leur  activité additive.