IRSST - Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail

Utilisation des cellules dendritiques en tant que biosenseurs pour la surveillance de la qualité biologique de l’air

Résumé

Le nombre d’environnements de travail touchés par des problématiques de santé reliées aux bioaérosols est si considérable qu’il est difficile d’en faire un dénombrement précis. Les exemples les plus connus sont les porcheries, fermes laitières, tourbières, scieries et usines alimentaires. Aucune limite d’exposition n’existe pour les différentes composantes des bioaérosols, hormis les recommandations pour les endotoxines et certaines poussières. Toutefois, il est bien connu que l’état sanitaire de ces environnements diffère de site en site et selon leur classe. La nature des bioaérosols détectés dans ces environnements n’est que partiellement définie. Cette situation rend difficile la mise en place des mesures préventives adéquates. L’élaboration d’une méthode permettant d’établir des indices sanitaires ou d’améliorer notre compréhension des déterminants de la qualité de l’air pourrait donc contribuer à favoriser des conditions propices à la santé respiratoire des travailleurs. Les cellules dendritiques sont des cellules du système immunitaire qui expriment divers marqueurs d’activation en présence d’une multitude d’agents exogènes. Ainsi, l’hypothèse générale de cette étude s’appuie sur le fait que les cellules dendritiques puissent être utilisées en tant que biosenseurs afin d’évaluer la qualité de l’air des environnements de travail. Les objectifs sont : 1) établir une méthode de culture de cellules dendritiques permettant de discriminer les agents toxiques/immunogènes des agents inoffensifs; 2) tester l’impact inflammatoire d’échantillons environnementaux complexes; 3) évaluer la relation entre l’activation des cellules dendritiques in vitro et l’inflammation aiguë causée dans un modèle murin.

Des cultures de cellules dendritiques différenciées à partir de la moelle osseuse de souris ont été utilisées pour ce projet. Ces cellules ont été analysées pour l’expression de marqueurs d’activation en cytométrie de flux et pour la libération de facteur de nécrose tumorale (tumor necrosis factor - TNF) par la méthode ELISA (méthode immunoenzymatique à double détermination d’anticorps), suivant l’incubation avec divers agents immunogènes, dont des endotoxines, du peptidoglycane, du b-D-glucane ou des microorganismes entiers. À la suite de ces expériences de validation, les cellules dendritiques ont été utilisées pour évaluer des échantillons d’environnements de travail caractérisés sur le plan de la quantité totale de poussière, d’endotoxines, de bactéries totales et d’archées totales. Diverses dilutions de ces échantillons ont été soumises aux tests sur cellules dendritiques pour l’obtention d’une valeur maximale d’activation des cellules, et ce, en fonction d’un contrôle interne (endotoxines). Cela a fourni un indice d’activation des cellules dendritiques, dont la capacité à discerner des environnements de divers niveaux sanitaires a été explorée dans un modèle murin d’exposition aiguë des voies aériennes aux extraits d’échantillons-terrains.

La modulation de l’expression des marqueurs d’activation cellulaires et la mesure du TNF offrent une plage dynamique suffisante pour discriminer les agents fortement inflammatoires des agents moins inflammatoires et les effets combinés de ces agents. L’activation relative des cellules dendritiques a permis de stratifier les diverses catégories d’environnements de travail selon leur état sanitaire et leur impact inflammatoire in vivo. La caractérisation du contenu des échantillons a révélé que la poussière totale et les endotoxines sont les deux déterminants principaux de l’activation des cellules dendritiques dans les échantillons-terrains. Toutefois, les résultats démontrent que le contenu en endotoxines des échantillons d’air sous-estime presque invariablement l’activation des cellules dendritiques. De plus, l’importance des poussières totales est augmentée en regard de l’activation des cellules dendritiques lorsque les endotoxines sont en faibles concentrations.

En somme, un test qui permet de comparer le potentiel d’agents simples, combinés et « terrains » à stimuler l’activation des cellules dendritiques a été mis au point. L’activation des cellules dendritiques concorde avec l’état sanitaire de différentes catégories d’environnements ainsi qu’avec leur impact immunogène in vivo. Le test sur cellules dendritiques a permis de jauger l’importance relative de diverses composantes des bioaérosols et de valider le concept que la mesure d’agents uniques n’est pas suffisante pour élaborer des indices sanitaires.

Informations complémentaires

Collection : Rapports scientifiques
Catégorie : Rapport de recherche
Auteur(s) :
  • Magali Boucher
  • Pascale Blais Lecours
  • Marc Veillette
  • Caroline Duchaine
  • David Marsolais
Projet de recherche : 2010-0061
Mis en ligne le : 27 septembre 2018
Format : Texte