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Réponse toxicologique des cellules BEAS-2B après exposition aiguë à l'interface air-liquide à l'éthylbenzène et au m-xylène seuls et dans des mélanges binaires
No full textInternational audienceBenzene, toluene, ethylbenzene, and xylenes (o‐, m ‐, and p ‐xylenes) constitute a family, named BTEX, of volatile organic compounds (VOCs) known for its toxicity. This study aimed to study the acute in vitro toxicity of ethylbenzene and m ‐xylene on human bronchial epithelial cells exposed at the air–liquid interface (ALI). The cells were exposed to VOCs alone and in a mixture for 1 h, followed by 5, 23, and 47 h of incubation. The kinetics of the cell response was characterized, including cytotoxicity, xenobiotic biotransformation, antioxidant defense system, inflammatory response, and apoptosis. The gene expression results showed major differences between these two compounds, even though their chemical structure is very similar. Ethylbenzene did not appear to be metabolized in BEAS‐2B cells, as it inhibited gene expression of xenobiotic metabolizing enzymes (XME) and did not induce antioxidant defense systems or apoptosis. However, a slight inflammatory response was observed after exposure. m ‐Xylene was metabolized in BEAS‐2B cells, inducing several XMEs and upregulating enzymes involved in the antioxidant defense system, as well as markers of inflammation and apoptosis. Co‐exposure to the binary mixture resulted in an inhibition phenomenon, resulting in the inhibition of toxic action mechanisms studied. The results provide new information on the toxicity of ethylbenzene and m ‐xylene and highlight the importance of conducting ALI exposures to mixtures of toxicants.Le benzène, le toluène, l'éthylbenzène et les xylènes (o-, m- et p-xylènes) constituent une famille, appelée BTEX, de composés organiques volatils (COV) connus pour leur toxicité. Cette étude visait à étudier la toxicité aiguë in vitro de l'éthylbenzène et du m-xylène sur des cellules épithéliales bronchiques humaines exposées à l'interface air-liquide (ALI). Les cellules ont été exposées aux COV seuls et en mélange pendant 1 heure, puis incubées pendant 5, 23 et 47 heures. La cinétique de la réponse cellulaire a été caractérisée, notamment la cytotoxicité, la biotransformation xénobiotique, le système de défense antioxydant, la réponse inflammatoire et l'apoptose. Les résultats de l'expression génique ont montré des différences majeures entre ces deux composés, même si leur structure chimique est très similaire. L'éthylbenzène ne semblait pas être métabolisé dans les cellules BEAS-2B, car il inhibait l'expression génique des enzymes métabolisant les xénobiotiques (XME) et n'induisait pas de systèmes de défense antioxydants ni d'apoptose. Cependant, une légère réponse inflammatoire a été observée après l'exposition. Le m-xylène a été métabolisé dans les cellules BEAS-2B, induisant plusieurs XME et régulant à la hausse les enzymes impliquées dans le système de défense antioxydant, ainsi que les marqueurs de l'inflammation et de l'apoptose. La co-exposition au mélange binaire a entraîné un phénomène d'inhibition, résultant en l'inhibition des mécanismes d'action toxiques étudiés. Les résultats fournissent de nouvelles informations sur la toxicité de l'éthylbenzène et du m-xylène et soulignent l'importance de mener des expositions ALI à des mélanges de substances toxiques
Pollution particulaire au Liban : Etude de l'autophagie, de la mitophagie et de la sénescence cellulaire dans un modèle de cellules pulmonaires bronchiques BEAS-2B exposées aux particules fines et quasi-ultrafines
No full textNowadays, fine particles (PM2.5) are recognized as a major public health issue. PM2.5 typically consist of a complex and heterogeneous mixture of chemical compounds, both inorganic (metals, ions, etc.) and organic (polycyclic aromatic hydrocarbons, dioxins, etc.) and biological components (e.g., bacteria, fungi, pollen),.This study aimed to investigate the toxicological effects of PM2.5-0.3, their non-extractable fraction, and the organic fractions of PM2.5-0.3 and PM0.3 collected in southern Lebanon on normal human bronchial epithelial cells (BEAS-2B). The study also explores their involvement in the activation of processes associated with autophagy, mitophagy, and/or cellular senescence. Chemical characterization revealed the presence of organic compounds, including PAHs, nitrated PAHs (N-PAHs), oxygenated PAHs (O-PAHs), dioxins, and furans. Metabolic activation was assessed by studying the genes of the AhR pathway (AHR, AHRR, ARNT, CYP1A1, CYP1B1, EPHX, GSTA4). Genotoxic effects were observed in BEAS-2B cells, with cell survival events and cell cycle dysregulation, as evidenced by alterations in protein expression of pP53, total P21, pH2AX, total MDM-2, pCHK-1, and pCHK-2. Additionally, exposure to PM and OEM showed an induction of inflammatory phenomena, leading to activation of the autophagy mechanism, detected by mTOR marker expression. Evidence of mitophagy and regulation of mitochondrial quality control was also observed through the expression of genes such as Fis1, MFN1, MFN2, OPA1, DRP1, MFF, and PARKIN. Cellular senescence was also noticed through the expression of proteins such as IGFBP7, CDKN2A (p16), MMP-9, MMP-3, and hTERT.De nos jours, les particules fines (PM2.5) sont reconnues comme étant un problème de santé publique majeur. Les PM2.5 correspondent à un mélange complexe et hétérogène de composés chimiques à la fois inorganiques (métaux, ions…) et organiques (hydrocarbures aromatiques polycycliques, dioxines…) et de contaminants biologiques (bactéries, moisissures et fragments de pollen). Cette étude vise à étudier les effets toxiques des PM2.5-0.3, de leur fraction non extractible, et des fractions organiques des PM2.5-0.3 et PM0.3 collectées dans le sud du Liban, sur les cellules épithéliales bronchiques humaines (BEAS-2B). L’étude explore également leur implication dans l’activation des processus associés à l’autophagie, à la mitophagie et/ou à la sénescence cellulaire.La caractérisation chimique a révélé la présence des composés organiques, notamment des HAP, des HAP nitrés (N-HAP) et des HAP oxygénés (O-HAP), des dioxines et des furanes. L’activation métabolique a été évaluée par l’étude des gènes de la voie AhR (AHR, AHRR, ARNT, CYP1A1, CYP1B1, EPHX, GSTA4). Des effets génotoxiques ont été observés dans les cellules BEAS-2B avec des événements de survie cellulaire et une dérégulation du cycle cellulaire, mis en évidence par les altérations de l'expression protéique de P53, P21 total, pH2AX, MDM-2 total, pCHK-1, pCHK-1 et 2. De plus, l’exposition aux PM et OEM a révélé une induction des phénomènes inflammatoires conduisant aussi à l’activation du mécanisme de l’autophagie, détectée par l’expression du marqueur mTOR. En outre, il existait des preuves de mitophagie et de régulation du contrôle de la qualité des mitochondries (fusion et fission) par l'expression des gènes Fis1, MFN1, MFN2, OPA1, DRP1 et MFF et l’expression de PARKIN. La sénescence cellulaire a également été observée à travers l’expression de protéines telles que IGFBP7, CDKN2A (p16), MMP-9, MMP-3, et hTERT
L’impossibilité de devenir tous des entrepreneurs
No full textInternational audienceFrench public authorities facilitate business creation thanks to a specific legal framework, an enviable context and infrastructure. The reason is that the individual enrichment likely to result is likely to contribute to feeding the public treasury and social security. What does this sought-after enrichment consist of, and is it worth the effort? Perhaps we should consider salaries, dividends, contributions, taxes and duties. Moreover, the simple concern of reducing mass unemployment leads to convincing each job seeker to revise their career plan for employment or civil service, in favor of an employer activity; even as a self-employed entrepreneur.However, not everyone has a flair for business. Moreover, even a slight entrepreneurial appetite isn't always enough. Many French people don't yet have, or no longer have, the right to run, administer, or manage businesses. In what cases, and why ? The reader will find the answer to this question (and other related ones) in the chapter below, which first outlines the opportunities available to potential business creators.Les autorités publiques françaises facilitent la création d’entreprises grâce à un cadre juridique spécifique, un contexte et des infrastructures enviables. La raison est que l’enrichissement individuel susceptible de s’ensuivre est susceptible de contribuer à alimenter le Trésor public et la Sécurité sociale. En quoi consiste l’enrichissement ainsi recherché, et cette recherche vaut-elle la peine ? Peut-être faut-il songer aux salaires, aux dividendes, aux cotisations, aux impôts et aux taxes. Du reste, le simple souci de résorption du chômage de masse conduit à convaincre chacun des demandeurs d’emploi à réviser son projet professionnel de salariat ou de fonctionnariat, au profit d’une activité patronale ; serait-ce comme auto-entrepreneur. Néanmoins, tout le monde n’a pas la fibre des affaires. D’ailleurs l’éventuelle appétence entrepreneuriale ne suffit pas toujours. Car beaucoup de Français n’ont pas encore ou bien n’ont plus le droit de diriger, d’administrer ou de gérer des entreprises. Dans quels cas de figure ou pourquoi ? Le lecteur trouvera la réponse à cette question (et à d’autres connexes) dans le chapitre ci-dessous, lequel rappelle d’abord les facilités offertes aux potentiels créateurs d’entreprises
Le panorama de la délinquance juvénile
No full textInternational audienceThe media regularly report misdeeds attributable to minors. However, these are not always petty thefts, since their childish violence can be the cause of death for others. Ultimately, their (slanderous) lies are no more innocent. Therefore, an appropriate criminal response is required against them. Instead of counterproductive severity, the legislature prefers the rehabilitation of young offenders. The problem: many commentators deplore the excessive magnanimity of this criminal response.Les médias relatent régulièrement des méfaits imputables à des mineurs. Or il ne s’agit pas toujours de menus larcins, puisque leur violence infantile peut être source de mort d’autrui. Au fond, leurs mensonges (calomnieux) ne sont pas davantage innocents. Dès lors, une réponse pénale adaptée s’impose à leur encontre. Au lieu d’une sévérité contreproductive, le législateur préfère la rééducation des jeunes délinquants. Problème : beaucoup de commentateurs déplorent la trop grande magnanimité de cette réponse pénale
L’absence à l’activité par commodité psychologique
No full textInternational audienceC’est parfois par commodité psychologique que la personne absente n’aura pas occupé son poste de travail. Au fond, travailler demande de l’énergie et de l’attention ; c’est très rarement amusant. Or les nouvelles générations de travailleurs recherchent une activité plaisante et qui a du sens. Or les personnels qui se chargent des petits postes exercent une activité harassante et mal payée. Ce sont souvent des femmes. Même pour les cadres et dirigeants, le travail cause du stress et de la souffrance. De sorte que certains travailleurs se suicident ; parfois sur le lieu de l’activité professionnel
Quantifying the relative contributions of forcings to the variability of estuarine surface suspended sediments using a machine learning framework
No full textInternational audienceThe influence of forcing mechanisms on the variability of suspended sediments in an estuary is, for the first time, synoptically quantified over prevailing ('normal') conditions and extreme events. This study investigates the complex and non-linear influence of tides, river discharge, and winds on the variability of suspended sediments in the macrotidal Gironde Estuary, France. Employing a machine learning-based framework, we integrated high-frequency field data, hourly numerical modeling outputs, and semi-daily satellite remote sensing to spatially quantify the relative contributions of forcing mechanisms. Our results reveal that tides are the primary driver of sediment variability (42.3–58.9%), followed by river discharge (21.2–34.7%) and wind (8.7–16.9%). Uncertainties range between 7% and 13.6%. In addition, the spatial variability of their contributions is consistent across numerical modeling and satellite remote sensing data, with differences not exceeding 10%. However, satellite data is limited by cloud cover and may miss extreme events. In contrast, hourly numerical modeling indicates tides are the dominant forcing mechanism under extreme events significantly affecting suspended sediment variability in the estuary. This study verifies the effectiveness of our machine learning approach against traditional Singular Spectral Analysis using field data. We demonstrate that machine learning techniques can effectively synthesize spatial distribution patterns of hydrodynamic and sedimentological variability, including the influence of winds. Our findings highlight not only the potential of satellite observations to analyze prevailing conditions despite data gaps but also that with hourly numerical modeling, the impact of forcings can be synoptically quantified under prevailing ('normal') conditions and extreme events
Tensor decomposition based multisensor hyperspectral fusion for spatial super resolution
No full textInternational audienceIn this paper, we address the multi-sharpening problem by simultaneously fusing multiple multispectral images with a single hyperspectral image. We propose two variants of a novel strategy named G-STEREO-1 and G-STEREO-2. Both methods extend the tensor-based multi-sharpening framework named STEREO, by leveraging the complementarity of several multispectral sources to enhance fusion quality. G-STEREO-1 and G-STEREO-2 are based on a joint tensor decomposition model that incorporates a generalized Sylvester equation within a Canonical Polyadic (CP) tensor decomposition scheme. Our approaches overcome the limitations of existing joint tensor-based fusion techniques, which are restricted to fusing only a single multispectral image with a hyperspectral one. Experimental results show that both G-STEREO-1 and G-STEREO-2 consistently outperform these existing methods
Profilage vertical du vent horizontal par lidar Doppler : évaluation de long terme de la méthode des balayages verticaux croisés
No full textInternational audienceOver the last 30 years, the demand for wind profile observations in the lower troposphere has rocketed, carried by weather agencies, airports and the wind energy industry. Doppler lidars are favoured for their compactness, easiness of operation, and versatility in the scanning strategy. Several methods have been developed to reconstruct the horizontal wind profile from the raw radial wind observations recorded in different directions. The most common is the Doppler Beam Swinging (DBS) technique, which is implemented in commercial lidars software. However, DBS leaves a blind zone near the ground that can damper the observation of very low-altitude phenomena like certain low-level jets. Another horizontal wind reconstruction method consists in combining observations from two vertical sweeps of the Range-Height Indicator (RHI) type recorded in perpendicular directions, by binning the data into horizontal layers. To our knowledge, this cross-RHI technique has only been used twice [1, 2] and applied to only a few tenth of hours of lidar scans, so that this method still needs to be fully validated over a longer period and under more varied conditions.In this study, the cross-RHI and DBS techniques were compared using observations recorded by two Doppler scanning lidars from the Leosphere/Vaisala company, installed at two contrasting sites in France: a flat coastal site (Dunkerque, North Sea coast) for four months, and an urban hilly site (Paris) for two months. Compared to the previous studies and to the DBS method, the cross-RHI technique was improved by adding filtering steps designed to remove range-folded echoes from middle-level clouds. In addition, the flow inclination on the hilly site was taken into account by tilting the wind binning layers and minimizing the total intra-layer variance. The horizontal wind speed values retrieved using both techniques were in very good agreement on both sites, with correlation coefficients ~0.92 in the first 200 m above the lidar. The regression slope was 0.93 and the intercept was below 0.4 m/s on both sites, drawn by a small share of points where the DBS grossly overestimated the wind speed due to range-folded echoes. This problem disappeared at higher altitudes, where the correlation coefficients exceeded 0.97, with slopes ~0.97 and intercepts lower than 0.1 m/s. In Dunkerque, where the DBS were averaged over 10 consecutive cycles, the horizontal wind direction difference was smaller than 5° (resp. 10°) for 61% (resp. 83%) of observations in the first 200 m above the lidar, and these numbers also improved with increasing altitude. Additionally, the cross-RHI technique proved to be more efficient to reconstruct the wind in pristine conditions yielding low lidar signal. This method’s ability to capture very low-altitude phenomena while providing turbulence information opens new perspectives for urban studies and wind farm site assessment. References:[1] R. M. Banta et al., “Nocturnal Low-Level Jet Characteristics Over Kansas During Cases-99,” Bound.-Lay. Meteorol., 105(2), 221–252, 2002, doi: 10.1023/A:1019992330866.[2] T. A. Bonin et al., “Evaluation of turbulence measurement techniques from a single Doppler lidar,” Atmos. Meas. Tech., 10(8), 3021–3039, 2017, doi: 10.5194/amt-10-3021-2017.Pendant les 30 dernières années, la demande pour des observations de profils de vent dans la basse atmosphère a explosé, portée par les agences météorologiques, les aéroports et l'industrie éolienne. Les lidar Doppler sont appréciés pour leur compacité, leur facilité d’utilisation, et leur flexibilité dans la stratégie de mesure. Plusieurs méthodes ont été développés pour reconstruire le profil du vent horizontal à partir des observations brutes de vent radial enregistrées dans différentes directions. La plus commune est la technique Doppler Beam Swinging (DBS), qui est implémentée par défaut dans le logiciel des lidar commerciaux. Cependant, le DBS laisse une zone aveugle près du sol qui peut gêner l’observation des phénomènes de très basse altitude comme certains jets de basses couches. Une autre méthode de reconstruction du vent consiste à combiner les observations de deux balayages verticaux de type Range-Height Indicator (RHI), enregistrés dans eux direction perpendiculaires. À notre connaissance, cette technique a seulement été utilisées en deux occasions [1, 2] et appliquée à quelques dizaines d’heures de balayages lidar, de sorte que cette méthode a encore besoin d’être validée complètement sur une période plus longue et dans des conditions plus variées. Dans cette étude, les techniques des RHI croisés et DBS ont été comparées en utilisant les observations de deux lidar Doppler de la société Leosphere/Vaisala, installés sur deux sites contrastés en France : une site côtier plat (Dunkerque) pendant quatre mois, et un site urbain plus vallonné (Paris) pendant deux mois. Par rapport aux études précédentes et à la méthode DBS, la technique des RHI croisés a été améliorée en ajoutant des étapes de filtration des données destinées à retirer les échos renvoyés par les nuages de moyenne altitude. Par ailleurs, l’inclinaison de l’écoulement sur le site vallonné a été pris en compte en penchant les couches dans lesquelles le vent est moyenné et en minimisant la variance intra-couche.Les valeur de vitesse du vent horizontal mesurées avec les deux techniques se sont avérées en excellent accord sur les deux sites, avec des coefficients de corrélation d’environ 0,92 dans les premiers 200 m au-dessus du lidar. La pente de la régression était de 0,93 avec une ordonnée à l’origine inférieure à 0,4 m/s sur les deux sites, tirés par une petite fraction des points pour lesquels le DBS surestime grossièrement la vitesse du vent à cause d’échos de nuages. Ce problème disparaissait à plus haute altitude, où les coefficients de corrélation excédaient 0,97, avec des pentes d’environ 0,97 et des ordonnés à l’origine inférieures à 0,1 m/s. À Dunkerque, où les DBS étaient moyennés sur 10 cycles consécutifs, la différence de direction du vent était inférieure à 5° (resp. 10°) pour 61 % (resp. 83 %) des observations dans les premiers 200 m au-dessus du lidar, et ces chiffres s’amélioraient aussi avec une altitude croissante. De plus, la technique des RHI croisés s’est avérée plus efficace pour reconstruire le vent dans des conditions peu polluées entraînant un signal lidar faible. La capacité de cette méthode à capturer des phénomènes de très basse altitude tout en fournissant des informations sur la turbulence ouvre de nouvelles perspectives pour les études en milieu urbain et autour des fermes éoliennes. Références[1]R. M. Banta et al., “Nocturnal Low-Level Jet Characteristics Over Kansas During Cases-99,” Bound.-Lay. Meteorol., 105(2), 221–252, 2002, doi: 10.1023/A:1019992330866.[2]T. A. Bonin et al., “Evaluation of turbulence measurement techniques from a single Doppler lidar,” Atmos. Meas. Tech., 10(8), 3021–3039, 2017, doi: 10.5194/amt-10-3021-2017
