thè sè dè doctorat

UNIVERSITÉ NICE SOPHIA ANTIPOLIS, UFR SCIENCES
École Doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé (ED85)
Perturbation de la fonction thyroïdienne :
Mise en place d’une stratégie de criblage des produits chimiques
Pour obtenir le grade de Docteur en Sciences de l’Université Nice Sophia Antipolis
Spécialité : Interactions moléculaires et cellulaires
Par Constantin Dallot
Présentée et soutenue publiquement le 17 Décembre 2015 devant le jury composé de :
Pr. Saadia Kerdine-Römer
Rapporteur
Dr. Patrick Balaguer
Rapporteur
Pr. André Guillouzo
Examinateur
Pr. Anny Cupo
Directeur
Dr. Christine Risso-de Faverney
Examinateur

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Résumé
En dépit de l’intérêt croissant pour mesurer les effets de la perturbation thyroïdienne
chez l’humain et identifier les produits chimiques environnementaux qui en sont
responsables, les moyens d’évaluation disponibles visant à cribler de manière précoce cette
perturbation thyroïdienne restent insuffisants et imparfaits. En effet, les mécanismes
d’action des produits chimiques à effet toxique pour la fonction thyroïdienne sont multiples
et constituent autant d’évènements initiateurs pour ce type de perturbation. Dans un
contexte règlementaire, cela implique l’utilisation de nombreux tests in vitro ciblant chacun
l’un de ces mécanismes ou des tests in vivo pour une évaluation des effets à plus long terme.
Dans le cadre de cette thèse, trois modèles d’étude ont ainsi été choisis pour
permettre un criblage précoce de la perturbation de la fonction thyroïdienne, et à terme une
simplification des procédures de criblage préconisées au niveau règlementaire grâce à la
réduction du nombre de tests à conduire pour couvrir l’ensemble des mécanismes d’action
connus pour causer une perturbation de l’axe hypothalamus-hypohyse-thyroïde (HPT).
Le premier modèle d’étude qui a été proposé, permettant d’identifier les toxiques
thyroïdiens, est un modèle in vivo d’exposition à court terme (durant 7 jours) et par voie
orale chez le rat mâle adulte. Avec ce modèle, le profil d’expression d’une sélection de
transcrits de gènes spécifiques de la fonction thyroïdienne s’est avéré différent chez les rats
exposés pendant 7 jours à des toxiques thyroïdiens connus [le Propylthiouracil, le
Methimazole, et l’Amitrole qui inhibent la thyroperoxydase; l’Iodure de Sodium,
l’Iofensulfone, et l’Amiodarone qui libèrent de l’iode en excès; le Perchlorate de Sodium qui
inhibe l’incorporation de l’iode au sein de la thyroïde et le Carbonate de Lithium qui
perturbe le transport transcellulaire] et chez les rats exposés à des composés sans action
connue sur l’axe hypothalamus-hypophyse-thyroïde (HPT) [Iprodione et Atrazine]. Le suivi du
profil d’expression de transcrits de gènes permet de réaliser un criblage à des doses sub-
toxiques de la capacité de composés inconnus à agir directement sur l’axe HPT, après 7 jours
d’exposition seulement. L’utilisation des paramètres toxicologiques classiques, tels

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l’histologie ou les dosages hormonaux, imposent souvent la conduite d’études de plus
longue durée.
Le second modèle d’étude qui a été retenu pour ce travail est la lignée cellulaire
PCCl3 de thyrocytes de rats, identifiée comme un modèle potentiel pour le criblage de la
toxicité thyroïdienne. En effet, les profils d’expression d’une sélection de transcrits de gènes
impliqués dans la synthèse des hormones thyroïdiennes ou dans la prolifération des
thyrocytes, (Tpo, Tg, Duox1, Notch1, Pttg1, et Gtse1) se sont avérés régulés à la hausse dans
les cellules PCCl3 exposées à des toxiques thyroïdiens (Propylthiouracil, Methimazole, Iodure
de Sodium, ou Perchlorate de Sodium) tandis que ces profils étaient non affectés ou régulés
à la baisse dans les cellules PCCl3 exposées à des composés sans action connue sur l’axe HPT
(Céfuroxime, Iprodione et Atrazine).
Enfin, les résultats de ce travail ont confirmé qu’un modèle d’hépatocytes
cryopréservés (LiverbeadsTM) pouvait être utilisé pour identifier les inducteurs d’enzymes
hépatiques (UDP-GT) responsables chez le rat d’une toxicité thyroïdienne secondaire,
associée à une augmentation de la clairance hépatique des hormones thyroïdiennes.
Le travail présenté dans cette thèse a permis d’identifier trois modèles d’étude in
vitro et in vivo utilisables lors des tests de criblage pour l’identification précoce de la
perturbation de la fonction thyroïdienne. L’évaluation de cette perturbation est rendu
possible grâce à l’utilisation de profils d’expression d’une sélection de transcrits de gènes,
comme principal ou unique paramètre d’étude.
Mots clés
Thyroïde ; toxicologie ; perturbateurs endocriniens ; screening / criblage ; expression
génique, culture cellulaire, PCCl3, Liverbeads, Rat.

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Remerciements
Je tiens tout d’abord à remercier vivement les membres du jury de cette thèse, dont
les rapporteurs le professeur Saadia Kerdine-Römer, le docteur Patrick Balaguer, et le
professeur André Guillouzo qui ont accepté de travailler sur ce manuscrit dans des délais
réduits, et de faire le déplacement jusqu’en pays niçois je leur en suis très reconnaissant.
Un grand merci également aux personnes qui ont participé à l’encadrement de la
thèse, Anny Cupo, Olivier Blanck, et Christine Risso et qui ont su donner de leur temps pour
me transmettre connaissances et méthodologie me permettant d’avancer dans mes travaux
et de m’armer pour mon avenir
Je suis très reconnaissant envers Rémi Bars, directeur du service de recherche du
centre de toxicologie de Bayer CropScience, pour m’avoir accueilli au sein de son équipe
durant quatre ans et donné la formidable opportunité de me former à la recherche.
Je remercie toutes les personnes du centre de toxicologie de Bayer CropScience. J’ai
vraiment apprécié mon environnement de travail durant ces quatre années et j’y ai
découvert de très belles personnes. J’ai une pensée particulière pour mes collègues de
l’équipe recherche. Je ne vous oublie pas Anne, mon alter ego thésard de l’équipe, Mapie,
Nicole, Ainhoa, Hélène, Marie-France, les sympathiques stagiaires Mélissa et Benjamin, et
tous les autres.
Merci à Helen Tinwell et David Rouquié pour vos conseils judicieux donnés
régulièrement sans être directement impliqués dans le projet Vos regards extérieurs m’ont
évité bien des errances.
Je remercie ma famille et mes amis de leur patience, je n’ai pas toujours été
disponible ces trois dernières années.
Merci à Victorine de m’avoir soutenu et épaulé au quotidien.