La toxicité hépatique des xénobiotiques constitue un sujet extrêmement riche, au vu des multiples mécanismes et acteurs impliqués. Ce travail de toxicologie translationnelle a pour but d’améliorer la compréhension des mécanismes hépatotoxiques de l’éthanol et des amanitines, puissantes toxines de champignons, afin d’apporter de nouveaux éléments permettant d’optimiser les prises en charge thérapeutiques des patients intoxiqués. Dans un premier temps, nous apportons des éléments supplémentaires de compréhension sur les mécanismes de réponse des macrophages à l’éthanol. Ces interactions xénobiotiques – cellules, montrées à travers l’exemple de l’induction des récepteurs P2X7, semblent participer à la sévérité des atteintes hépatiques alcooliques, et témoignent de la plasticité des macrophages en situation pathologique. Ces résultats suggèrent notamment l’intérêt du développement des antagonistes des récepteurs P2X7 dans le traitement des alcoolopathies. Dans un deuxième temps, nous appliquons l’outil de réseau moléculaire, permettant la visualisation de données complexes acquises par LC-MS/MS, à l’étude du métabolisme de xénobiotiques. L’exemple du métabolisme de l’acébutolol dans le cadre d’une intoxication médicamenteuse volontaire d’une part, et l’étude du métabolisme de la quétiapine de manière in vitro d’autre part, ont apporté des preuves consistantes sur l’intérêt du réseau moléculaire dans ce contexte. Dans un troisième et dernier temps, l’application du réseau moléculaire nous a permis d’écarter l’hypothèse d’un métabolisme des amanitines in vivo et in vitro. Par ailleurs, nos résultats montrent que le modèle cellulaire de cellules hépatiques HepaRG différenciés constitue un modèle pertinent dans l’étude des amanitines, et objectivent l’implication de la production des ROS mitochondriaux dans la toxicité de ces substances.

La consommation d'alcool est considérée comme la troisième cause de décès aux États-Unis. Cependant, en plus de sa toxicité directe, l’éthanol possède deux effets distincts sur le système immunitaire : il inhibe l’inflammasome NLRP3 lors d’une courte exposition tandis qu’une exposition prolongée active cet inflammasome. L’inflammasome NLRP3 est un complexe de l’immunité innée, permettant la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires tels que l’Interleukine 1β et l’interleukine 18, en réponse à des motifs de pathogènes ou des signaux de danger. Les récepteurs purinergiques (notamment le récepteur P2X7) sont des récepteurs aux nucléotides extracellulaires, pouvant activer l'inflammasome NLRP3 et sont impliqués dans de nombreuses maladies liées à l'éthanol (telles que la goutte, la fibrose pulmonaire, la stéatohépatite alcoolique et certains cancers). Dans ce contexte, notre équipe a émis l’hypothèse que l’éthanol pouvait réguler les récepteurs purinergiques et moduler ainsi l’activité de l’inflammasome NLRP3. Dans des expériences sur des macrophages dérivés de monocytes humains, nous avons constaté que la sécrétion d'interleukine 1β était inhibée après 7 heures d'exposition (mais pas 48 heures d'exposition) à l'éthanol. La disparition de l'effet inhibiteur de l'éthanol sur la sécrétion d'IL-1β après 48 h n'était pas médiée par une augmentation de la production des interleukines (IL-1α, IL-6 et IL-1β) ou des composants de l’inflammasome (protéine NLRP3, ASC et Caspase 1). Par ailleurs, l’éthanol induisait l’expression protéique du récepteur P2X7. Les résultats des expériences suggèrent que l'éthanol induirait l'activation de l'inflammasome NLRP3 en régulant positivement le récepteur P2X7. Cette observation pourrait représenter un nouveau mécanisme d'inflammation dans les maladies liées à l'éthanol, et positionnerait ainsi les récepteurs purinergiques comme nouvelle cible des médicaments anti-inflammatoires dans ces pathologies.