Equipe NACRe 75 : Biosynthèse et Toxicité des Mycotoxines

Delphine Payros, Phd

Unité TOXALIM
UMR INRAE/ENVT/UPS/EI-Purpan
180 chemin de Tournefeuille, BP93173 31027 TOULOUSE

Correspondant NACRe : Delphine Payros

Approche spécifique de la thématique

La contamination par les mycotoxines est un problème majeur pour la santé humaine et animale et un obstacle au commerce international. Les mycotoxines sont des métabolites secondaires thermostables produits par des champignons, en particulier ceux des genres Aspergillus, Fusarium et Penicillium qui contaminent en particulier les céréales et se retrouvent quotidiennement dans nos assiettes.

Des études mondiales estiment que plus de 70 % de la production agricole mondiale est contaminée par des mycotoxines. L'étude de l'alimentation totale réalisée par l'ANSES, a révélé que l'exposition de la population française au déoxynivalénol (DON) et à d'autres trichothécènes dépasse les valeurs guides disponibles pour la santé. La contamination fongique des céréales est fortement liée aux paramètres climatiques. En France, les conditions climatiques de ces dernières années ont favorisé une augmentation du niveau de contamination de certaines mycotoxines tel que les aflatoxines, premier cancérigène naturel le plus puissant.

Actuellement deux problématiques en lien avec la consommation de mycotoxines via notre alimentation nous intéressent dans le cadre d'un lien entre nutrition et cancer :

• Les effets cocktails entre la consommation d'aliments contaminés par le DON et à des génotoxiques présents quotidiennement dans notre alimentation (pesticide, fer héminique, alcool ou acrylamide, …). Tout au long de sa vie, l’humain est exposé à un large éventail de contaminants alimentaires et produits néoformés : c’est le concept d’exposome chimique alimentaire. Aujourd’hui, environ 80 % des individus sont exposés au DON, à des niveaux proches ou supérieurs à la Dose Journalière Tolérable. Le risque sanitaire est plus élevé pour les enfants et les végétariens en raison de leur consommation élevée d'aliments à base de céréales. Bien qu'il ne soit pas génotoxique ni classé comme cancérigène par le CIRC, le DON exacerbe les dommages à l'ADN induits par des génotoxiques de référence ou des toxines bactériennes comme la colibactine, associée au cancer colorectal.
• L'effet de nouvelles mycotoxines émergentes apparentés de la Aflatoxine B1, reconnu comme étant classé par l'IARC " cancérigène avéré pour l'Homme". Par exemple, un de ces composés, la Versicolorine A, a été montrée dans l'équipe comme ayant des fortes propriétés mutagéniques et génotoxiques in vitro.

En utilisant des animaux (rongeurs et porc) et des essais cellulaires, le travail de l’équipe de Biosynthèse et Toxicité des Mycotoxines vise à étudier les impacts sur la santé, de l'exposition naturelle aux mycotoxines (chronique, de faibles doses, et multi-exposition) seule ou en mélange avec d'autres contaminants ou produits néoformés. Nous travaillons principalement sur des lignées de cellules intestinales humaines, porcines et de rongeurs pour analyser les effets cytotoxiques ou/et génotoxiques des mycotoxines. A l'aide de modèle rongeur (souris et rat), nous analysons les interactions entre les mycotoxines et d'autres produits issus de notre alimentation sur la fonction de barrière intestinale, les réponses immunitaires et les atteintes et dommages à l'aide dans les organes cibles (intestin et foie). Le développement, chez le porc, d'explants intestinaux et de slices de foie, permet à l'équipe d'étudier la toxicité des mycotoxines sur un modèle pertinent pour l'extrapolation à l'homme et dans une démarche de réduction de l'utilisation des animaux.

Pour en savoir plus
https://www6.toulouse.inrae.fr/toxalim 

Publications récentes dans la thématique Nutrition et Cancer

Dans des journaux scientifiques internationaux

• Al-Ayoubi C, Alonso-Jauregui M, Azqueta A, Vignard J, Mirey G, Rocher O, Puel O, Oswald IP, Vettorazzi A, Soler L. Mutagenicity and genotoxicity assessment of the emerging mycotoxin Versicolorin A, an Aflatoxin B1 precursor. Environ Pollut. 2023 Jul 28;335:122276. [Résumé PubMed PMID 37517643]
• Carine Al-Ayoubi, Justin Oules, Elodie Person, Sandrine Bruel, Alyssa Bouville, Philippe Pinton, Isabelle P Oswald, Emilien L Jamin, Olivier Puel, Laura Soler. Metabolism of versicolorin A, a genotoxic precursor of aflatoxin B1: Characterization of metabolites using in vitro production of standards. Food Chem Toxicol. 2022 Sep:167:113272. [Résumé PubMed PMID 35803361]
• Vignard J, Pettes-Duler A, Gaultier E, Cartier C, Weingarten L, Biesemeier A, Taubitz T, Pinton P, Bebeacua C, Devoille L, Dupuy J, Boutet-Robinet E, et al. Food-grade titanium dioxide translocates across the buccal mucosa in pigs and induces genotoxicity in an in vitro model of human oral epithelium. Nanotoxicology. 2023 Jun;17(4):289-309. [Résumé PubMed PMID 37194738]
• Garofalo M, Payros D, Penary M, Oswald E, Nougayrède JP, Oswald IP. A novel toxic effect of foodborne trichothecenes : the exacerbation of genotoxicity. Environ Pollut. 2023 Jan 15;317:120625. doi: 10.1016/j.envpol.2022.120625. [Résumé PubMed PMID: 36410598]
• Garofalo M, Payros D, Oswald E, Nougayrède JP, Oswald IP. The foodborne contaminant deoxynivalenol exacerbates DNA damage caused by a broad spectrum of genotoxic agents. Sci Total Environ. 2022 May 10;820:153280. [Résumé PubMed PMID: 35066032]
• Budin C, Man HY, Al-Ayoubi C, Puel S, van Vugt-Lussenburg BMA, Brouwer A, Oswald IP, van der Burg B, Soler L. Versicolorin A enhances the genotoxicity of aflatoxin B1 in human liver cells by inducing the transactivation of the Ah-receptor. Food Chem Toxicol. 2021 Jul;153:112258. [Résumé PubMed PMID: 33984424]
• Gauthier T, Duarte-Hospital C, Vignard J, Boutet-Robinet E, Sulyok M, Snini SP, Alassane-Kpembi I, Lippi Y, Puel S, Oswald IP, Puel O. Versicolorin A, a precursor in aflatoxins biosynthesis, is a food contaminant toxic for human intestinal cells. Environ Int. 2020 Apr;137:105568. [Résumé PubMed PMID: 32106047]

Dans des journaux scientifiques francophones

• Payros D, Garofalo M, Pierron A, Soler-Vasco L, Al-Ayoubi C, Maruo VM, Alassane-Kpembi I, Pinton P, Oswald IP. Les mycotoxines en alimentation humaine: un défi pour la recherche. Cahiers de Nutrition et de Diététique. 2021. 56: 170-83. [URL EM Consulte]