Développement d'un modèle toxicocinétique à base physiologique décrivant la bioaccumulation par voie alimentaire d'un acide perfluoroalkyl sulfonique chez la truite (oncorhynchus mykiss)
Résumé
Les composés perfluorés (PFAS) possèdent des propriétés physicochimiques uniques, telles qu'une excellente stabilité thermique et chimique et une bonne résistance à la dégradation biologique, expliquant leur ubiquité dans l'environnement. Les milieux aquatiques sont particulièrement exposés et de nombreuses études ont démontré la bioaccumulation de certains de ces composés par les vertébrés aquatiques. Pourtant, les données liées aux mécanismes d'absorption, de distribution, de métabolisation et d'élimination des PFAS demeurent limitées. Il est donc primordial de mieux comprendre ces processus ainsi que leurs déterminants, d'autant plus que la production et l'utilisation industrielles des PFAS évoluent rapidement. Dans ce contexte, une approche par la modélisation parait pertinente puisqu'elle permet d'intégrer l'ensemble des processus dynamiques influençant la toxicocinétique des composés d'intérêt. Les modèles toxicocinétiques à base physiologique (PBTK) se révèlent être des outils puissants pour comprendre et expliquer le comportement d'une substance et prédire leur devenir au sein d'un organisme. Cependant, les applications des modèles PBTK aux PFAS sont encore inexistantes pour les vertébrés aquatiques. Nous avons donc développé un premier modèle PBTK, basé sur la physiologie de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss), décrivant le comportement du perfluorooctane sulfonate (PFOS), composé de référence, majoritaire dans les matrices environnementales malgré l'arrêt de sa production depuis quelques années. Celui-ci, inspiré principalement de deux modèles mécanistiques (Ng et Hungerbühler 2013 ; Nichols et al., 2004), a été calibré à partir d'un jeu de données obtenu grâce à une exposition par voie alimentaire chez la truite arc-en-ciel adulte. Des simulations de la cinétique du PFOS ont été réalisées pour les phases d'absorption et de dépuration, tout en prenant en compte la croissance des organismes. Ainsi, nous avons pu étudier la contribution de chaque organe concernant la distribution du PFOS et celle des différentes voies d'élimination (urine, bile, fèces, branchies), encore controversées dans la littérature. Par ailleurs, plusieurs perspectives d'extension du modèle sont envisagées : effets de la température de l'eau sur les processus d'absorption et d'élimination et application à d'autres PFAS, tels que le perfluorohexane sulfonate, alternative industrielle au PFOS.