Catherine Jumarie

La contamination de l'environnement par les polluants industriels, dont les métaux lourds très toxiques, pose le problème crucial du risque d'absorption via la chaine alimentaire. Comment les métaux traversent les épithéliums, puis, une fois dans les tissus, comment ils affectent la fonction cellulaire sont nos grands thèmes d’étude. Nos travaux s’inscrive dans le domaine fondamental de la recherche en toxicologie et en santé humaine et en évaluation du risque.

Absorption du cadmium et autres métaux lourds chez l'humain

L’épithélium intestinal et pulmonaire sont les premières barrières biologiques devant être franchies par les métaux ingérés ou inhalés avant l'entrée dans la circulation sanguine: nous étudions chacune des étapes impliquées dans le passage du métal à travers les épithéliums. Nous évaluons l'effet de la forme chimique des métaux (la spéciation), sur les paramètres étudiés à l'aide de cultures cellulaires et de fractions subcellulaires. Les interactions entre métaux, toxiques (Cd, Hg, Pb) ou essentiels (Zn, Ca, Fe), sont aussi évaluées afin d'estimer les synergies de toxicité et les antagonismes possiblement responsables de malabsorption de nutriments essentiels.

Caractérisation des mécanismes de toxicité cellulaire

Nous étudions comment les métaux, à des doses sublétales, peuvent mener ou contribuer à exacerber des dysfonctions cellulaires (possiblement pathologiques) en investiguant leur effet sur certaines voies de signalisation et l'expression de gènes. Les processus d'adaptation (et leurs limites) incluant l'expression de transporteurs, de protéines de stress ainsi que des enzymes de biotransformation sont aussi étudiés. Ces études sont surtout menées, mais pas exclusivement, sur les cellules de l’épithélium intestinale responsables des processus d’absorption et qui peuvent être affectées en présence de nutriments contaminés. Une attention particulière est alors portée aux différences observées en fonction du stade de différenciation entérocytaire.

Développement de biomarqueurs

Dans le cadre de collaborations, nos travaux contribuent également au développement de biomarqueurs d’expositions aux métaux chez diverses espèces sentinelles.