Toxicokinetics of chlordecone in ewes | Toxicocinétique de la chlordécone chez la brebis

anglais. In the French West Indies (FWI), farming animals can be exposed to CLD, a persistent organic pollutant (POP) bound to soil in contaminated areas. In order to produce safe animal products, this thesis was focused on the CLD’s fate in ewes. The aims were to determine by which way(s), in which form(s), in how much time, in which quantities and by which mechanisms, CLD would be eliminated from the animal body. In this thesis, two complementary approaches were followed. First it was necessary to improve the analytical methods especially for the metabolites in order to obtain more sensitive and reliable methods than the actual ones. In the analytical approach, methods for CLD and its metabolites were developed in various animal matrices suitable for the toxicokinetic studies. The extraction method was based on the Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (QuEChERS) methodology and the analysis was performed with a liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Isotopic Standards were also used. Thanks to this work, sensitive, quick and reliable methods were obtained in animal matrices. The set-up methods in liver, feces and urine were validated with accuracy profiles according to the French Standard NF V03-110 and European Union guidelines. Limits of quantifications of 1.36 μg kg−1 and 2.50 μg kg−1 of fresh liver were respectively found for chlordecone and chlordecol (the CLD’s metabolite). Secondly, and thanks to the analytical development, in vivo toxicokinetic studies were performed to determine the fate of CLD in ewes. The second approach of this thesis was based on two toxicokinetic protocols realized in ewes. The results revealed that CLD is partially metabolized in chlordecol (CLDOH) by the chlordecone reductase in ewe’s liver. Then, CLD and CLDOH can be conjugated by UDP-glucuronosyl-transferases and sulfo-transferases in conjugated metabolites (CLD-C and CLDOH-C). It appeared that CLDOH is only an intermediate metabolite which is almost never quantified in the organism except in fat tissue. The major route of CLD elimination is in feces: 1/3 of the molecule is eliminated in its CLD’s form and 1/6 in its CLDOH’s form. The urinary way of CLD elimination is minor. Based on the obtained results, a compartmental model was proposed. It will allow to propose and to establish ovine decontamination strategies in the FWI.

français. Aux Antilles Françaises, les animaux d’élevage sont susceptibles d’être exposés à la chlordécone (CLD), Polluant Organique Persistant (POP) présent dans leur environnement. Afin de sécuriser les Denrées Alimentaires d’Origine Animale (DAOA) destinées à la consommation humaine, nos travaux ont porté sur l’étude du devenir de la CLD chez la brebis. Les objectifs de ces travaux étaient de comprendre comment s’effectue l’élimination de la molécule depuis l’organisme animal c’est-à-dire de déterminer par quelle(s) voie(s), sous quelle(s) forme (s), en combien de temps, en quelle quantité et par quels mécanismes s’élimine la CLD. Pour cette étude, deux volets ont été considérés : un volet analytique et un volet toxicocinétique. En effet, les méthodes de dosage connues des métabolites de la CLD ne permettaient pas d’obtenir la sensibilité et la fiabilité attendues pour nos travaux. Ainsi, un développement analytique de méthodes de dosage de la CLD et de ses métabolites dans les matrices d’intérêt a été mené. Ces travaux analytiques se sont appuyés sur une méthodologie d’extraction de type Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (QuEChERS), une analyse par chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) et l’utilisation d’étalons internes isotopiques. Ce développement permet de disposer de méthodes de dosage sensibles, rapides et fiables de la CLD et de ses métabolites dans différentes matrices animales. A l’issue de l’étape de développement analytique, les méthodes dans le foie, les fèces et les urines ont été validées à l’aide de profils d’exactitude établis selon la norme V03-110 et le guide SANTE de référence pour les pesticides. Pour exemple, dans la matrice foie, des limites de quantification de 1,36 µg kg-1 PF et de 2,50 µg kg-1 PF respectivement de chlordécone et de chlordécol (métabolite de la CLD) ont été retrouvées. Le deuxième volet de cette thèse s’est appuyé sur deux protocoles toxicocinétiques réalisés chez la brebis. A l’aide de ces expérimentations, il a été possible de combler une partie des lacunes sur la toxicocinétique de la CLD chez la brebis. Nos travaux ont démontré que la CLD est partiellement métabolisée en chlordécol (CLDOH) par la chlordécone réductase dans le foie des brebis. Par la suite, la CLD et le CLDOH peuvent être métabolisés à l’aide d’UDP-glucuronosyl-transferases et de sulfo-transferases en métabolites conjugués de la CLD et du CLDOH (CLD-C et CLDOH-C). Le CLDOH est un métabolite intermédiaire qui n’est quasiment jamais quantifié dans l’organisme animal hormis dans le tissu gras. L’élimination de la CLD se fait majoritairement via les fèces : 1/3 de la molécule parent CLD est éliminé sous forme de CLD et 1/6 est éliminé sous forme de CLDOH. La voie urinaire est une voie mineure d’élimination de la CLD. A l’aide de ces travaux, un modèle compartimental a été proposé. Sur la base de ce modèle, des travaux de modélisation seront possibles et permettront la proposition et la mise en place de stratégies de décontamination des ovins aux Antilles Françaises.