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Etude de la vestibulotoxicité du styrène par une approche in vitro

Communication scientifique

Les solvants aromatiques sont omniprésents dans l’industrie. Leurs effets neurotoxique et cochléotoxique sont bien décrits pour un certain nombre d’entre eux après une exposition chronique. De nombreuses études épidémiologiques et expérimentales réalisées chez l’animal ont aussi montré un effet délétère des solvants sur l’équilibre. La fonction d’équilibre est contrôlée en partie par le système vestibulaire mais aucune étude n’a encore montré l’impact de ces solvants sur le récepteur périphérique vestibulaire.
Le but de cette étude est d’évaluer la vestibulotoxicité du styrène, solvant le plus utilisé en industrie, en utilisant un modèle in vitro obtenu à partir d’utricules prélevés sur des rats nouveau-nés.
Après quelques jours de culture dans un milieu 3D, les utricules se transforment en « cystes », sphères gonflées composées de différentes cellules (cellules sensorielles et sécrétrices) et remplies avec un liquide ressemblant à de l’endolymphe, riche en potassium (K+). L’homéostasie du K+ est maintenue grâce à des canaux exprimés par différentes cellules, qui permettent l’efflux du potassium (canaux de mécano-transduction des cellules sensorielles) et l’influx du potassium (pompe Na/K-ATPase et NKCC1 des cellules sécrétrices). La concentration de K+ est liée à la fonctionnalité du récepteur vestibulaire et l’hypothèse de cette étude est que le styrène pourrait perturber la concentration endolymphatique du K+. Compte tenu de sa taille, le cyste offre la possibilité de mesurer la concentration en K+ en utilisant une microélectrode à sélectivité ionique potassique.
Le modèle a d’abord été validé avec des agents pharmacologiques : la gentamicine et le gadolinium qui sont connus pour bloquer les canaux de mécano-transduction des cellules ciliées alors que l’ouabaïne et la bumétanide sont capables de perturber la sécrétion de K+ des cellules sombres et des cellules transitionnelles. Ces agents permettent d’augmenter ou de réduire significativement les concentrations de K+.
Les cystes ont ensuite été exposés à différentes concentrations de styrène (0,25 ; 0,5 ; 0,75 et 1mM). Une diminution en K+ dépendante de la concentration utilisée a été obtenue après 2h et 72h d’exposition. La diminution est devenue significative à partir de 0,75 mM pour l’exposition de courte durée (2h) et à partir de 0,5 mM pour l’exposition de plus longue durée (72h). Aucun signe d’apoptose n’a été observé quelle que soit la concentration testée. Néanmoins, des vacuoles ont été observées dans les cellules épithéliales à partir de 0,5 mM dès 2h d’exposition.
Ces résultats expérimentaux montrent, pour la première fois, que le styrène peut déréguler la concentration en K+ dans l’espace endolymphatique et altérer la fonctionnalité du système vestibulaire.

Disciplines de recherche
Toxicologie expérimentale
Etudes Publications Communications