Thèse Caractérisation Spectroscopique des Micro- et Nanoplastiques dans le Tractus Gastro-Intestinal Humain Simulé In Vitro Transformations Physico-Chimiques et Interactions avec la Barrière Intes H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Le Mans Université École doctorale : École doctorale Matière, Molécules, Matériaux et Géosciences Laboratoire de recherche : INSTITUT DES MOLÉCULES ET MATÉRIAUX DU MANS Direction de la thèse : Philippe DANIEL Date limite de candidature : 2026-07-15T00:00:00 Les micro- et nanoplastiques (MNP) sont des contaminants omniprésents dans l'environnement et la chaîne alimentaire. L'exposition humaine par ingestion est désormais démontrée avec la détection de particules plastiques dans les selles, le côlon et le sang humain. Toutefois, leur devenir dans le tractus gastro-intestinal et leurs effets potentiels sur la santé restent encore mal compris.
Au cours de leur transit digestif, les MNP sont soumis à des conditions physico-chimiques complexes (variations de pH, enzymes digestives, sels biliaires, forces mécaniques) susceptibles d'altérer leurs propriétés (taille, morphologie, état de surface, relargage d'additifs). Ces transformations peuvent modifier leurs interactions avec la barrière intestinale, en particulier avec le mucus intestinal, première ligne de défense protégeant l'épithélium. Les études existantes reposent majoritairement sur des particules modèles peu représentatives de l'exposition humaine réelle, ce qui limite l'évaluation des risques sanitaires.
La thèse sera menée au sein de la thématique PIANO et bénéficiera de l'environnement scientifique de l'IMMM. La thèse reposera sur une approche multidisciplinaire s'appuyant sur une collaboration entre deux laboratoires aux expertises complémentaires :
- la production de MNP réalistes par vieillissement UV de matériaux plastiques de compositions contrôlées et abrasion douce de leur surface ;
- la simulation de la digestion gastro-intestinale humaine à l'aide du protocole standardisé INFOGEST 2.0 ;
- une caractérisation multi-échelle des MNP (spectroscopies O-PTIR et Raman, microscopies optique et électronique, DLS zêtamétrie, analyses morphométriques) ;
- l'étude des interactions MNP/mucus et MNP/épithélium à l'aide de modèles cellulaires intestinaux in vitro (co-cultures Caco-2 / HT29-MTX) .

L'objectif de cette thèse est de comprendre le devenir de MNP réalistes dans le tractus gastro-intestinal humain, depuis leur transformation au cours de la digestion jusqu'à leurs interactions avec le mucus intestinal et la barrière épithéliale.
Plus spécifiquement, la thèse visera à i) caractériser les transformations physico-chimiques de MNP en polyéthylène et polypropylène au cours d'une digestion gastro-intestinale simulée in vitro ; ii) étudier les interactions entre MNP digérés et mucus intestinal et iii) déterminer les mécanismes de capture ou de passage des particules pour évaluer l'impact des MNP sur l'intégrité de la barrière épithéliale intestinale (perméabilité, jonctions serrées, production de mucus, inflammation). Dans ce projet, il s'agira en particulier de développer des approches spectroscopiques innovantes, pour la détection et la caractérisation de MNP réalistes sans marquage, dans des matrices biologiques complexes.