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Origin and physichochemical behaviour of atmospheric PM₂.₅ in cities located in the area of the Nord-Pas-de-Calais region, France
No full textLes objectifs principaux de cette étude étaient d'acquérir une meilleure connaissance des niveaux d'exposition aux particules fines PM₂.₅ de leur composition chimique et de leurs sources, dans trois villes situées sur la façade littorale de la région du Nord-Pas-de-Calais. Les particules fines ont été collectées dans le cadre de deux campagnes d'échantillonnage menées entre novembre 2010 et avril 2011 (campagne "hiver" à Dunkerque et Boulogne sur Mer ; campagne "printemps" à Dunkerque et Saint Omer). La composition chimique des PM₂.₅ a été déterminée suite à la quantification d'éléments majeurs, d'éléments traces, d'ions hydrololubles et du carbone total. Pour les deux périodes considérées, les concentrations et la composition chimique en PM₂.₅ évoluent en suivant les mêmes tendances sur chacun des sites. L'influence de sources locales a été mise en évidence en comparant l'évolution temporelle et les roses de concentration de certains éléments majeurs et éléments traces, d'un site à l'autre. Cette exploitation a permis de proposer des rapports spécifiques entre éléments, qui peuvent être utilisés comme traceurs de certaines sources anthropiques. Enfin, l'application d'un modèle source-récepteur, basé sur la factorisation matricielle non-négative (NMF), a permis d'identifier les sources principales des PM₂.₅, d'évaluer leur contribution et leur part relative au niveau de chacun des sites étudiés.The main objectives of this study were to acquire a better knowledge on the exposure level to fine PM₂.₅ particles and on their chemical composition and sources, in three cities located on the littoral facade of the Nord-Pas-de-Calais region. The particles were collected following two sampling campaigns held between November 2010 and April 2011 ("winter" campaign in Dunkerque and Boulogne sur Mer ; "Spring" campaign in Dunkerque and Saint-Omer). The chemical composition of the collected PM₂.₅ was determined through the quantification of major elements, trace elements, water soluble ions and total carbon. For the two considered sampling periods, PM₂.₅ concentrations and chemical composition trends followed similar tendencies at each site. Local sources influence was evidenced throughout a comparison of the chronological evolution and concentration roses of some major and trace elements between the sites. This analysis allowed the suggestion of specific elemental ratios, which can be used as tracers of some anthropogenic sources. Finally, the use of a source-receptor model, based on a non-negative matrix factorization (NMF) method, allowed the identification of the main PM₂.₅ sources as well as the evaluation of their relative contributions in each of the studied sites
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Study of cellular answer and extracellular vesicles produced by primary macrophages exposed to fine particles (PM₂.₅)
No full textLa pollution atmosphérique est un problème de santé publique. En 2013, le Centre International de Recherche sur le Cancer a classé la pollution de l'air, ainsi que les particules fines (PM₂.₅), de taille inférieure à 2,5 µm, comme cancérogène de groupe I pour l'homme. Les PM₂.₅ ont la capacité de pénétrer en profondeur dans l'appareil respiratoire. En se déposant au niveau des alvéoles pulmonaires, elles entraînent une réponse inflammatoire importante notamment via la libération de médiateurs de l'inflammation et des vésicules extracellulaires (EV) par les cellules immunitaires infiltrantes ou résidentes. Dans ce contexte, ce projet de thèse comportait deux objectifs majeurs : i) déterminer les caractéristiques chimiques des PM₂.₅ collectées en milieu industrialo-urbain, en identifier les origines et la variabilité saisonnière de leur composition chimique ; ii) étudier la réponse et les EV produites par les macrophages suite à l'exposition aux PM₂.₅ et observer les effets des EV sur les cellules pulmonaires.Pour cela, des macrophages primaires ont été exposés aux PM₂.₅ prélevées à Dunkerque et leur réponse cellulaire (stress oxydant, inflammation, polarisation, miARN) a été mesurée. Les EV produites en réponse à cette exposition ont été isolées et caractérisées. Enfin, des cellules épithéliales pulmonaires, les BEAS-2B, ont été exposées aux EV libérées en réponse à l'exposition aux PM₂.₅ et les effets de cette exposition (inflammatoire, stress oxydant, miARN) ont été mesurés. Nous avons mis en évidence une inflammation et une réponse anti-oxydante dans les macrophages, ainsi qu'une modification de leur polarisation. Les PM₂.₅ entrainent une libération plus importante d'EV.Air pollution is a major public health problem. In 2013, The International Agency for Research on Cancer classified air pollution and fine particle (PM₂.₅), with size lower than 2.5 µm, as carcinogenic to humans (group I). PM₂.₅ are able to penetrate deeply in lungs. When PM₂.₅ settle in pulmonary alveolar, they lead to strong inflammatory response, with inflammatory mediators ans extracellular vesicles release by infiltrating or resident immune cells. In this context, this thesis included two major aims : i) evaluate the physico-chemical characteristics of PM₂.₅ sampled in an industrial-urban site, identify their origin and study the seasonal variability of their composition ; ii) investigate the cellular response and EV produced by macrophages in response to PM₂.₅ and study EV's effects on epithelial cells. To achieve this, macrophages are exposed to PM₂.₅ collected in Dunkerque, and cellular response (oxidative stress, inflammation, polarization, miRNA) was quantified. EV released in response to PM₂.₅ exposition was isolated and characterized. Finally, epithelial cells, BEAS-2B, are exposed to EV released by exposed and non exposed macrophages to evaluate effects from this exposure (inflammation, oxidative stress, miRNA). We observed inflammation and anti-oxidant response in macrophages after PM₂.₅ exposure, as well as polarization modification. PM₂.₅ lead to increased number of EV by macrophages
Study of Volatile Organic Compounds toxicity at Air-Liquid Interface during repeated exposure : Case of toluene, its homologous and outflow emissions after its catalytic treatment
No full textLe toluène est un solvant fréquemment utilisé par l’industrie manufacturière. Il appartient à la catégorie des composés organiques volatils (COV), dont nombre d’entre eux présentent des impacts néfastes sur la santé humaine et sont aujourd’hui classés cancérogènes, mutagènes et/ou reprotoxiques. Afin de diminuer la présence dans l’air de composés nocifs comme le toluène, il apparait essentiel d’envisager leur substitution dans les procédés industriels par des composés moins toxiques et/ou de réduire au maximum leurs émissions à la source. Dans ce contexte, le premier objectif du travail de recherche est d’étudier la toxicité aiguë et répétée du toluène, de ses homologues supérieurs, pouvant être utilisés comme composés de substitution, ainsi que de son homologue inférieur sur des cellules épithéliales bronchiques humaines à l’aide d’un dispositif d’exposition en interface air/liquide. Le deuxième objectif vise à évaluer le caractère toxique d’effluents gazeux issus de la dégradation du toluène par oxydation catalytique. Pour cela, les cellules BEAS-2B ont été exposées 1 heure par jour pendant 1, 3 et 5 jours au benzène, au toluène, au xylène ou au mésitylène, ainsi qu’aux effluents gazeux obtenus après traitement catalytique du toluène. Les effets toxiques ont été évalués au travers des paramètres de cytotoxicité, de réponse inflammatoire et d’expression génique des enzymes de métabolisation des xénobiotiques (EMX). L’exposition des cellules BEAS-2B au toluène et à ses homologues a révélé l’implication de voies métaboliques spécifiques à chaque composé. Une augmentation significative des marqueurs de l’inflammation a également été observée, avec une concentration plus importante pour le benzène et le xylène par rapport aux autres molécules. Concernant l’exposition aux effluents gazeux issus de l’oxydation catalytique du toluène, l’expression tardive de gènes impliqués dans le métabolisme des xénobiotiques organiques aromatiques, est compatible avec la présence de sous-produits, tels que le benzène ou les hydrocarbures aromatiques polycycliques. En conclusion, les résultats obtenus dans ce projet montrent l’intérêt de mener des expositions in vitro en condition répétée permettant de déceler de potentiels effets tardifs et la pertinence de la validation toxicologique des systèmes catalytiques avant leur formulation en pilote industriel.Toluene is a solvent widely used in manufacturing industries. It belongs to a family of volatile organic compounds (VOCs), many of which have adverse impacts on human health and are classified as carcinogenic, mutagenic or toxic for reproduction. Different measures have been implemented to reduce the emissions of toxic compounds, such as their replacement in the industry by less harmful compounds and/or reducing gas emissions at the source. In this context, the first objective of the research was to investigate the acute toxicity and the one after repeated exposure to toluene and its superior homologous solvents, which can be used as its substitution compounds, as well as its lower homologous on human bronchial epithelial cells using an air/liquid interface exposure device. The second objective was to assess the toxicity of gaseous effluents from the degradation of toluene by catalytic oxidation. For this purpose, BEAS-2B cells were exposed during 1 hour for 1, 3 or 5 days to benzene, toluene, xylene or mesitylene, and to the exhausts of catalytic oxidation of toluene. Toxic effects were evaluated through cytotoxicity, inflammatory response and gene expression of xenobiotic metabolism enzymes (XME). Exposure of BEAS-2B cells to toluene and its homologous compounds revealed the involvement of metabolic pathways specific to each compound. A significant increase in inflammatory marker response was also observed, with a higher concentration after cell exposure to benzene and to xylene compared to the other molecules. With regard to exposure to gaseous effluents from the catalytic oxidation of toluene, the late expression of genes involved in the metabolism of aromatic organic xenobiotics has made possible to highlight the presence of by-products, such as benzene or polycyclic aromatic hydrocarbons. In conclusion, the results obtained in this project show the interest of conducting repeated in vitro exposures to detect potential late effects, and the importance of toxicological validation of catalytic systems before scaling-up in industrial pilots
Study of concentrations and composition of PM₁₀ on the North coast of France : Evaluation of the maritime contributions of the Channel-North Sea area
No full textLa région Nord-Pas-de-Calais figure parmi les régions françaises les plus concernées par les dépassements de valeurs limites journalières de concentrations de PM₁₀ (50 µg m-³). Sur le littoral, le niveau de fond atmosphérique particulaire demeure parfois élevé, bien que relativement éloigné des sources principales de particules que sont le trafic routier et l'industrie. Alors que de nombreuses études ont été réalisées sur les émissions en milieu industrialo-portuaire, il ressort un manque de connaissances concernant l'impact des émissions issues du secteur maritime, qu'il s'agisse d'apports naturels (sels marins) ou anthropiques (trafic maritime). Dans ce travail, deux campagnes de mesures ont été menées : en 2013 au Cap Gris-Nez et au premier trimestre 2014, simultanément au Cap Gris-Nez et dans le port de Calais. La concentration en PM₁₀ a été suivie et la composition chimique (métaux, ions hydrosolubles, EC, OC, traceurs organiques) en a été déterminée. Sur le site du Cap Gris-Nez en 2013, l'évolution des niveaux de PM₁₀ est similaire à celle observée en région, reflétant la fluctuation du fond atmosphérique. Les espèces majoritairement sont NO₃-, OC, SO₄²-, CI-, Na⁺ et NH₄⁺ et représentent 69% de la masse de PM₁₀. La proportion de ces espèces varie selon la saison et les conditions météorologiques (température, vitesse et direction du vent). Les situations de fortes teneurs de PM₁₀ sont caractérisées par une plus grande proportion de nitrate d'ammonium. Les données recueillies sur le site de Calais ont permis de montrer que les émissions du trafic maritime ont pour effet d'augmenter le nombre de particules ultrafines dans l'atmosphère. Sous cette influence, les concentrations en NOx et SO₂ apparaissent plus élevées, ainsi que celles des espèces V, Ni et Co qui peuvent être proposées comme traceurs du trafic maritime. L'utilisation de la factorisation matricielle nous a permis d'identifier 10 sources de particules et d'en estimer les contributions. Ainsi, en moyenne en 2013 au Cap Gris-Nez, 41% des PM₁₀ sont issus des aérosols inorganiques secondaires, 37% des sels marins et 10% de la combustion de biomasse. Pour cette dernière, la contribution peut atteindre 17% en hiver. Enfin, le trafic maritime (5%) contribue davantage à la concentration de PM₁₀ que le trafic routier (2%).The Nord-Pas-de-Calais region is one of the most concerned areas in France by exceedance of the PM₁₀ mean daily limit value (50 µg m-³). The particulate atmospheric background level can also be high on the coastal zone, despite the absence of any urban and industrial sources at its vicinity. Numerous studies have been performed regarding those sources, but there is still a lack of knowledge about the impact of emissions resulting from the marine compartment, including natural emissions (sea salts) and anthropogenic emissions (maritime traffic). Two measurement campaigns have been achieved, in 2013 at Cape Gris-Nez and in the first trimester 2014, simultaneously at Cape Gris-Nez and in the harbour of Calais. Concentrations of PM₁₀ were recorded and chemical composition was determined (metals, water soluble ions, Ec, OC, organic tracers). In 2013, the evolutions of PM₁₀ levels at Cape Gris-Nez and in the region similar, reflecting the atmospheric background fluctuation. NO₃-, OC, SO₄²-, CI-, Na⁺ and NH₄⁺ were found as the major species and correspond to 69% of PM₁₀ mass. The proportion of these species evolves depending on the season and the meteorological conditions (temperature, wind speed and direction). High PM₁₀ concentration situations are characterized by high proportion of ammonium nitrate. Data collected in Calais show that maritime traffic emissions increase the number of ultrafine particles in the atmosphere. Under this influence, NOx and SO₂ concentrations are higher, as those of V, Ni and Co, species that could be used as maritime traffic tracers. 10 sources were identified and apportioned by matrix factorization. In average, in 2013 at Cape Gris-Nez, 41% of PM₁₀ come from secondary inorganic aerosols, 37% from sea salts and 10% from biomass combustion. This last contribution can reach 17% in winter. Maritime traffic represents a higher contribution to PM₁₀ than road traffic, 5% against 2%
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Forward-looking study pilot of effects of an ex vivo exposure of human T lymphocytes on air pollution from particulates : research of biomarkers and influence of age
No full textLes particules fines atmosphériques (PF) sont capables de pénétrer dans les poumons où certains composés transportés peuvent interagir avec les cellules pulmonaires et atteindre la circulation sanguine. L'exposition aux PF affecte particulièrement les populations sensibles telles que les personnes agées. Cette thèse s'inscrit dans une démarche d'identification des effets des PF sur les lymphocytes T humains (LT) tout en visant à déterminer des biomarqueurs liés à l'exposition et à évaluer la variation de la réponse cellulaire en fonction de l'âge. Des LT ont été isolés de prélèvements sanguins de 91 volontaires appartenant à trois classes d'age (20-30, 45-55, 70-85 ans) puis exposés ex vivo pendant 72h à 45 µg/µl de PF collectées à Dunkerque. Les étapes d'isolement, purification et activation des LT ont d'abord été optimisées. Suite à la caractérisation de la population échantillonnée, une population d'étude homogène a été sélectionnée ( 10 sujets / classe d'âge). Nous avons mis en évidence une induction génique d'enzymes impliquées dans l'activation métabolique des HAP identifiés dans l'échantillon de PF. La caractérisation du profil des Lt a permis de proposer un profil mixte Th1/Th2 causé par l'exposition. L'étude transcriptomique des miARN a mis en évidence une surexpression de miR-124-3p impliqué dans la régulation de plusieurs fonctions au niveau du système immunitaire et de miR-1290 impliqué dans plusieurs types de cancer. Quant à l'influence de l'âge, une surexpression des gènes codant pour les enzymes antioxydantes (NQO1 et HMOX1), une augmentation de la concentration des cytokines (IL-4 et IL-13) ainsi qu'une modification du profil d'expression de certains miARN ont été notées chez les sujets les plus âgés.Atmospheric fine particulate matter (FP) are able to enter the lungs where some compounds can interact with lung cells and reach the bloodstream . Exposure to FP affects in particular susceptible populations such as the elderly. This thesis is part of a project aiming to identify the effects of FP on human T lymphocytes (LT) while attempting to determine biomarkers related to exposure and to evaluate the variation of the cellular response as a function of age. LT were isolated from blood samples of 91 volunteers belonging to three age groups (20-30, 45-55, 70-85 years) then exposed ex vivo for 72h to 45 µg/µl of FP collected in Dunkirk. The steps of isolation, purification and activation of LT were first optimized. Following the characterization of the sampled population, a homogeneous study population was selected (10 subjects/age class). We have demonstrated an induction of the genes coding for the enzymes involved in the metabolic activation of PAH identified in the PF sample. Characterization of the LT profile made it possible to propose a mixed th1/th2 profile cause by the exposure. Teh transcriptomic study of miRNAs revealed an overexpression of miR-124-3p involved in the regulation of several functions in the immune system and miR-1290 involved in several types of cancer. As for the influence of age, overexpression of the genes coding for the antioxidant enzymes (NQO1 and HMOX1), an increase in the concentration of cytokines (IL-4 and IL-13) as well as a modification of the expression profile of some miRNAs were noted on the elderly
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Study of PM2.5 oxidative potential and oxidative stress in bronchial epithelial BEAS-2B cells
No full textLa pollution atmosphérique par les particules en suspension « PM » dans l’air constitue une préoccupation actuelle majeure en raison de ses effets délétères sur la santé humaine. Aujourd’hui, un manque de connaissances demeure vis-à-vis du rôle spécifique de certains constituants des particules et des différentes fractions des PM sur l’apparition du stress oxydant. La capacité des PM à déclencher la production d’espèces réactives de l’oxygène (ERO) en cause dans le stress oxydant peut également être renseignée par des méthodes chimiques de potentiel oxydant. Cette thèse vise à étudier le potentiel oxydant et le stress oxydant induit par les différentes fractions d’échantillons de particules PM₂,₅ collectées sur des sites de typologies urbaine, trafic routier et industrielle. Le potentiel oxydant (OP) a été évalué par la mesure de la vitesse d'oxydation de l’acide ascorbique (AA) et du dithiothréitol (DTT). Il a été montré que les deux tests de potentiel apportaient des informations complémentaires, OP-AA normalisé au volume étant relié aux concentrations de PM₂,₅ et aux sources de combustion, tandis que OP-DTT s’avère être sensible aux sources de particules émettant des métaux. Le stress oxydant a été étudié en quantifiant les ERO, les atteintes oxydatives aux protéines (protéines carbonylées), à la membrane plasmique (8-isoprostane) et à l’ADN (8-OHdG). Les particules totales sont capables d'induire la surproduction des ERO et de causer des dommages aux protéines, à des niveaux plus élevés que les autres fractions. Des altérations plus grandes de la membrane plasmique et de l’ADN ont été constatées avec la fraction particulaire et les extraits organiques des échantillons de PM₂,₅-₀,₃ provenant du site urbain. Il n’a pas été trouvé de corrélation entre le potentiel oxydant et les dommages oxydatifs aux macromolécules biologiques, ce qui signifie que ces mesures de OP ne permettraient pas de prédire les dommages cellulaires in vitro que nous avons suivis dans cette étude. Une approche plus globale, considérant notamment la mobilisation du système anti-oxydant dans la réponse cellulaire, pourrait permettre de mieux appréhender l’apport de la mesure du potentiel oxydant dans la compréhension des effets des PM en lien avec le stress oxydant cellulaire.Air pollution by airborne particulate matter (PM) is a current major concern because of its harmful effect on human health. Nowadays, a lack of knowledge remains regarding the specific role of certain PM components, and the different PM fractions on the occurrence of oxidative stress. The ability of PM to trigger the production of reactive oxygen species (ROS) involved in oxidative stress can also be assessed by chemical methods of oxidative potential (OP). This thesis aims at studying the oxidative potential and the oxidative stress induced by the different fractions of PM₂,₅ samples collected in urban, traffic, and industrial sites. OP was evaluated by measuring the depletion rate of ascorbic acid (AA) and dithiothreitol (DTT). Both tests were shown to provide complementary information, with volume normalized OP-AA being related to PM₂,₅ concentrations and combustion sources, while OP-DTT was found to be sensitive to metal-emitting particle sources. Oxidative stress was studied by quantifying ROS, oxidative damage to proteins (carbonyl proteins), cell membrane (8-isoprostane) and DNA (8-OHdG). Total particles are capable of inducing ROS overproduction, causing damage to proteins, at higher levels than other fractions. Higher cell membrane damage and DNA damage were found with the particulate fraction and organic extracts of PM₂,₅-₀,₃ samples from the urban site. No correlation was found between oxidative potential and oxidative damage to biological macromolecules, which means that these OP measurements are not predictive of the in vitro cellular damages that were followed in this study. A more global approach, considering the mobilization of the antioxidant system in the cellular response, could allow a better understanding of the contribution of the oxidative potential in the understanding of PM effects, in relation to cellular oxidative stress
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