Chimie bioactinidique et toxicologie nucléaire humaine

Chimie bioactinidique et toxicologie nucléaire humaine

Etudier les modes d’interaction entre les radioéléments les plus critiques (uranium, plutonium par exemple) et les cycles biochimiques, les vecteurs favorisant l’incorporation humaine directe (contamination accidentelle ou chronique) ou indirecte (par nos échanges avec l’environnement, chaîne alimentaire).

Radiochimie humaine

En cas de contamination humaine accidentelle ou chronique, les stratégies actuelles de décorporation des actinides (traitements utilisant une substance chimique capable d’éliminer des éléments radioactifs ou toxiques incorporés par l’organisme) ont une efficacité relative. Pour établir des stratégies de décorporation ou de prévention plus efficaces, applicables et disponibles en toutes circonstances (population civile, militaire, à large échelle ou non), il convient avant tout de mieux comprendre les processus d’échange vers les organes cibles. Or à ce jour, bien peu de données permettent cette approche mécanistique de la contamination car la majorité des études se sont attachées à élaborer des modèles biocinétiques. Certes ils sont essentiels, car ils décrivent de façon macroscopique le devenir du métal et sa distribution dans un organisme. Mais ils doivent être complétés par une approche à l’échelle moléculaire qui décrit les mécanismes biochimiques à la base de ces distributions. 
Le squelette est le compartiment majeur d’accumulation pour l’ensemble des actinides et ce quel que soit leur degré d’oxydation (mis à part pour Am(III) majoritairement stocké dans le foie). Les études médicales relatives à la toxicité de l’uranium ont montré que la plupart des patients exposés à cet élément ont développé une insuffisance rénale ou une pathologie osseuse. Dans ce dernier cas, l’hypothèse est qu’au niveau moléculaire, l’ostéopontine (OPN) – une protéine cible humaine nouvellement identifiée – pourrait jouer un rôle important dans l’accumulation in vivo de l’uranium mais aussi d’autres actinides comme le plutonium dans les régions de croissance osseuse.

Permanents 
Christophe DENAUWER, PU 
Gaëlle CREFF, MCF 
Hervé MICHEL, MCF HDR 
Maria Rosa Beccia MCF

Non permanents 
Florian Lahrouch (thèse) 
Laurane Léost (thèse)

début thématique partenaires
2011 Interaction de l’uranium avec la matrice osseuse UMR TIRO-MATOS CEA Programme ToxNuc
2014 Décorporation d’actinides par nanoparticules fonctionnalisées Région PACA, CEA Programme ToxNuc, DGA
2012 Spéciation des radionucléides dans le milieu marin CEA DAM DIF
2015 Spéciation et migration du polonium en site minier uranifère SUBATECH, ZATU

L’équipe collabore également avec Ch. Di Giorigio pour la synthèse de nanoparticules vectoriées (lien)

2012 
- Measuring Gas-Phase Basicities Relative to the Lithium Cation by Mass Spectrometry-A Physical Chemistry Experiment, J-F. Gal, C. Mayeux, L. Massi, M. Major , L. Charles, T. Haljasorg, J. Chem. Educ. 2012, 89, 1476-1478. 
- A Quantitative Approach of the Interaction between Metal Triflates and Organic Ligands Using Electrospray Mass Spectrometry, J-F. Gal, C. Iacobucci, I. Monfardini, L. Massi, E. Duñach, S. Olivero, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2012, 23, 2059-2062. 
- A tetrameric neptunyl(V) cluster supported by a Schiff base ligand, R. Copping, V. Mougel, C. Den Auwer, C. Berthon, P. Moisy, M. Mazzanti, Dalton Trans 2012, 41, 10900-10902. 
- Review of chemical and radiotoxicological properties of polonium for internal contamination purposes E. Ansoborlo, P. Berard, C. Den Auwer, R. Leggett, F. Menetrier, A. Younes, G. montavon, P. Moisy, Chem. Res. Tox. 2012, 25, 1551-1564.

2013 
- Spatial and vertical distributions of natural and anthropogenic radionuclides and cesium fractionation in sediments of the Var river and its tributaries (southeast France), J. Alabdullah, H. Michel, V. Barci, G. Féraud, G. Barci-Funel, J Radioanal Nucl . Chem. (2013) 298, 25-32. 
- Thermodynamic Study of the Complexation of Protactinium(V) with Diethylenetriaminepentaacetic Acid, M. Mendes, S. Leguay, C. Le Naour, S. Hamadi, J. Roques, P. Moisy, D. Guillaumont, S. Topin, J. Aupiais, C. Den Auwer, C. Hennig Inorg. Chem. (2013), 52, 7497-7507. 
- Multi-edge X-ray absorption spectroscopy of thorium, neptunium and plutonium hexacyanoferrate compounds, Thomas Dumas, Marie Christine Charbonnel, Iraida A. Charushnikova, Steven D. Conradson, Clara Fillaux, Christoph Hennig, Philippe Moisy, Sébastien Petit, Andreas C. Scheinost, David K. Shuh, Tolek Tyliszczakf, Christophe Den Auwer, New J. Chem. (2013) 37, 3003-3016. 
- Osteopontin : a uranium phosphorylated binding site characterization, Samir Safi, Gaëlle Creff, Aurélie Jeanson, Lei Qi, Christian Basset, Jérome Roques, Pier Lorenzo Solari, Eric Simoni, Claude Vidaud, Christophe Den Auwer, Chem. Eur. J. (2013) 19, 11261-11269. 
- Short note on the hydrolysis and complexation of neptunium(IV) in HEPES solution, S. Dahou, C. Hennig, Ph. Moisy, S. Petit, A. C. Scheinost, G. Subra, C. Vidaud, C. Den Auwer, RadioChim. Acta (2013), 101, 367-372. 
- Structure and Solubility of Tetrapropylammonium Pertechnetate and Perrhenate, K. E. Germana, M. S. Grigorieva, C. Den Auwer, A. Ya. Maruka, c, and Ya. A. Obruchnikova, Russ. J. Inorg. Chem. (2013), 58, 782-786. 
- Metal triflates and triflimides as Lewis “superacids” : preparation, synthetic application and affinity tests by mass spectrometry, Gal, J.-F. ; Iacobucci, C. ; Monfardini, I. ; Massi, L. ; Duñach, E. ; Olivero ; S., J. Phys. Org. Chem. (2013), 26, 87. 
- Theoretical Modeling of Sensitivity Factors of Bayard-Alpert Ionization Gauges Tämm, K. ; Mayeux, C. ; Sikk, L. ; Gal, J.-F. ; Burk, P. Int. J. Mass Spectrom. (2013), 341-342, 52. 
- Interaction between the cesium cation and cesium carboxylates - An extended Cs+ basicity scale (article invité : Special Issue of ChemPlusChem in memory of Detlef Schröder) Mayeux, C. ; Tammiku-Taul, J. ; Massi, L. ; Gal, J.-F. ; Burk, P., ChemPlusChem (2013), en ligne : 26 aout 2013 ; DOI : 10.1002/cplu.201300181

2014 
- X-ray absorption spectroscopy investigations on radioactive matter using MARS beamline at SOLEIL synchrotron Isabelle LLorens, Pier Lorenzo Solari, Bruno Sitaud, René Bes, Sebastiano Cammelli, Hervé Hermange, Guillaume Othmane, Samir Safi, Philippe Moisy, Sandrine Wahu, Carole Bresson, Michel L. Schlegel, Denis Menut, Jean-Luc Bechade, Philippe Martin, Jean-Louis Hazemann, Olivier Proux, Christophe Den Auwer Radiochim. Acta (2014), 102, 957-972 
- Role of Silver Nanoparticles in Enhanced Xenon Adsorption using Silver-loaded Zeolites L. Deliere, S. Topin, B. Coasne, J-P Fontaine, S. De Vito, C. Den Auwer, P-L Solari, C. Daniel, Y. Schuurman, D. Farrusseng J. Phys. Chem. A (2014), 118, 25032-25040. 
- Interpretation of X-ray Absorption Spectra of As(III) in Solution using Monte Carlo simulations, J. Canche-Tello, M. Cristina Vargas, J. Hérnandez-Cobos, I. Ortega-Blake, A. Leclercq, P.L. Solari, C. Den Auwer, J. Mustre de Leon, J. Phys. Chem. A (2014), 118, 10967-10973. 
- On the structure of thorium and americium adenosine triphosphate complexes, S. Mostapha, F. Fontaine-Vive, L. Berthon, N. Boubals, N. Zorz, P. L. Solari, M. C. Charbonnel, C. Den Auwer Int. J. Rad. Biol. (2014), 90, 966-974. 
- Distribution and baseline values of trace elements in the sediment of Var River catchment, southeast France, J. Al Abdullah, H. Michel, G. Barci Funel, G. Féraud, Environ Monit Assess (2014) 186, 8175–8189.

2015 
- Coffinite, USiO4, Is Abundant in Nature : So Why Is It So Difficult To Synthesize ?, S. Szenknect, A. Mesbah, T. Cordara, N. Clavier, C. Den Auwer, C. Poinssot, R. C. Ewing, N. Dacheux Inorg. Chem. (2015), 54, 6687–6696. 
- Behaviors and transfers of anthropogenic radionuclides (137Cs, 239+240Pu and 241Am) in a protected alpine wetland (France), Amélie Leclercq, Hervé Michel, Violaine Philippini, Vittorio Barci & Geneviève Barci-Funel Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry (2015), 303, 719-732. 
- XAS and TRLIF spectroscopies of uranium and neptunium in seawater, M. Maloubier, P. Lorenzo Solari, P. Moisy, M. Monfort, C. Den Auwer, C. Moulin Dalton Trans. (2015), 44, 5417-5427. 
- A X-Ray Accelerated Photo-Oxidation of As(III) in Solution, J. Canché-Tello, M. Vargas, J. Hernandez-Cobos, I. Ortega-Blake, A. Leclercq, P-L. Solari, J. Lezama Pacheco, C. Den Auwer, J. Mustre de Leon J. Phys. Chem. (2015) 119, 2829-2833. 
- Speciation of americium in seawater and accumulation in the marine sponge Aplysina cavernicola, M. Maloubier, H. Michel, P. L. Solari, P. Moisy, M.A. Tribalat, F.R. Oberhaensli, M.Y. Dechraoui Bottein, O.P. Thomas, M. Monfort, C. Moulin, C. Den Auwer Dalton Trans. (2015) 44, 20584-20596.

L’équipe est dotée de laboratoires permettant de travailler sur de la matière radioactive. Le schéma ci-dessous présente les capacités des laboratoires de l’équipe.