Parcours Toxicologie Humaine et Environnementale

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Définition et concepts de toxicologie : exposition externe, dose interne - Captation tissulaire, absorption, distribution - Organes cibles, effet critique - Effets intrinsèques modifiant les réponses aux toxiques - Réponses cellulaires : lésions, mort cellulaire - Altérations du fonctionnement des organes et des systèmes - Analyse de risque.

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― Maîtriser les définitions et les approches différentielles et communes de l’Eco-toxicologie et de Toxicologie générale.
― Connaître la diversité des polluants, contaminants et toxiques.
― Identifier les compartiments cibles d’accumulation des contaminants (air, eau, sol).
― Connaître la notion de transfert de contamination et les voies de pénétration (absorption), de métabolisation (biotransformations primaires et secondaires) et l’excrétion dans les organismes animaux et végétaux.
― Maitriser la bioaccumulation et la biomagnification des contaminants dans les réseaux trophiques au sein d’un écosystème
― Comprendre les méthodes d’évaluation des impacts de ces contaminants sur le développement et les grands systèmes physiologiques (digestif, respiratoire, circulatoire, reproductif, urinaire...) à partir de biomarqueurs d’effet et d’exposition (seuil, effet-dose...).
― Savoir apprécier les effets des contaminants à diverses échelles d’analyse (individu, population, microcosme, parcelle).

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Réponses des organismes aux conditions extrêmes : concepts généraux, approches méthodologiques et études de cas :
— Températures extrêmes : stratégies et adaptations physiologiques et moléculaires permettant d’éviter ou de tolérer le gel, les températures polaires ou désertiques.
— Dessication : adaptations physiologiques et moléculaires permettant d’éviter ou de tolérer les pertes d’eau corporelle (modifications des téguments, anhydrobiose, cryptobiose, régulations physiologiques et comportementales…)
— Conditions abyssales et hydrothermales profondes : adaptations moléculaires à l’hypoxie, à la pression hydrostatique, aux contaminations métalliques, à l’émission de soufre, au gradient de température, à l’absence de lumière.

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― Approches statistiques sur l’interface RStudio: statistiques descriptives, modèles linéaires et modèles linéaires généralisés à effets fixes, analyses multivariées.
― Approches bioinformatiques: utilisation/calibration/gestion de bases de données volumineuses, confiance des données.

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Introduction aux concepts et aux théories de la communication. La communication de groupe. La conduite de réunion. La préparation d’un débat, d’une présentation, d’une conférence. La prise de parole. Entraînement et improvisation. Le verbal et le non-verbal. La parole et le corps. L’attitude, la voix, le regard, les gestes.
Environnement et communication (problématique, notions, débats). Approche de la communication institutionnelle des organisations (entreprises, collectivités territoriales, associations). La communication de crise (histoire, concepts, stratégies). Études de cas. Jeux de rôles (pour mettre les étudiants en situation de choisir une stratégie de communication).

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Permettre aux étudiants de continuer à travailler les cinq compétences en langue - compréhension écrite et orale, expression écrite et orale, et interaction orale - à travers des supports authentiques (articles, documentaires, documents audio et vidéo d’internet, graphiques…) et des activités variées (exercices de compréhension, d’expression
écrite, jeux de rôle, débats, présentations orales…) ; étoffer les connaissances lexicales dans le domaine de l’environnement ; améliorer la prononciation et revoir certains points de langue le cas échéant.

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― Ateliers du SUIO-IP : « Trouve ton stage », « Talents, compétences, soft skills ».
― Construire son CV et sa lettre de motivation en français et en anglais.
― Prendre contact téléphoniquement pour obtenir un rendez-vous.
― Simuler un entretien en langue anglophone.

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Attention UE9 > 1 combinaison d'EC au choix parmi 3 combinaisons possible donc volume horaire par étudiant variable selon la combinaison choisie - En réalité l'étudiant n'aura pas autant d'heures d'enseignement

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― Biologie des populations : Lois de croissance, matrice de Leslie, les différents types de variation régulière et irrégulière d’abondance, stratégies de reproduction, facteurs de régulation, métapopulations.
― Écologie des communautés : Traits fonctionnels, compétition et coexistence inters-pécifique, interactions prédateurs proies et réseaux trophiques.

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― Fonctionnement des systèmes.
― Théorie de l’organisation hiérarchique et structurale du vivant.
― Couplage entre les flux d’énergie et les flux de matière.
― Dimension fractale dans les mondes du vivant.
― Diversité des écosystèmes : cartographie générale des habitats liés aux milieux marins.
― Écologie de la restauration (principes

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Cycles biogéochimiques :
Concepts de réservoir, flux, temps de résidence. Notions d’éléments conservatifs, en¬fouis et recyclés. Exemples et propriétés de cycles (oxygène, azote, phosphore…).
Fonctionnement biogéochimique des sols :
Propriétés du sol, principaux types de sols, altération des roches, minéralogie des ar¬giles, eau dans les sols, interactions sol-plantes-microorganismes.
Fonctionnement biogéochimique des systèmes aquatiques :
Rappel sur les processus chimiques en solution (équilibres thermodynamiques, ré¬actions redox, acide/base). Fonctionnement géochimique des milieux aquatiques et sédimentaires (lacs, rivières et océans) sous l’influence de la variabilité naturelle et des activités humaines.

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Médicament, interaction ligand-récepteur, marge thérapeutique, concentration efficace 50, efficacité, pharmacocinétique, pharmacodynamie, agonistes, antagonistes, santé publique, AMM, cible thérapeutique, toxicité, criblage, essai et phases cliniques, loi d’action de masse, affinité, tests de liaison (saturation, inhibition, …) distribution, métabolisme, absorption, relation dose-effet, effets indésirables.

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Mécanismes moléculaires régulant la prolifération cellulaire et ses dérégulations.
Principaux oncogènes, gènes suppresseurs de tumeurs et mécanismes de protection apoptotique.

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― Comprendre l’impact des altérations du génome sur l’expression des gènes et les altérations phénotypiques associées en physiopathologie humaine.
― Appréhender l’ensemble des approches permettant de caractériser les altérations génétiques et leur expression et identifier les avantages et limites de chacune d’entre elles
― Être capable de comprendre et maitriser les moyens d’altérer ou de corriger les génomes.

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Ce module vise à comprendre les mécanismes toxiques à l’échelle de différents organe.s/système.s et les conséquences pathologiques d’une exposition à un agent chimique. Un bref rappel anatomique, histologique et physiologique précédera des exemples concrets d’action toxique d’agents chimiques d’origine professionnelle et environnementale. Les méthodes d’investigation propres à chaque organe seront présentées dans le cas notamment de neurotoxicité, d’hépatotoxicité, de néphrotoxicité, de pneumotoxicité et de reprotoxicité.

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― Impacts des polluants sur les amphibiens. Pollution lumineuse.

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Absorption atomique et ICP ; méthodes chromatographiques et électrophorétiques ; Quantification par étalonnages interne/externe ; Spectrométrie de Masse : notions d’isotopie, de résolution..., présentation des types de sources et analyseurs ; principe de la spectrométrie de masse en tandem ; principales réactions de fragmentation ; interprétation de spectres.

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Addiction à l’alcool, à la nicotine et aux opiacés. 
Principes généraux de toxicologie alimentaire. Rappel de la physiologie gastro-intestinale et mécanismes d’absorption. Grands groupes de toxiques alimentaires. Les additifs alimentaires et les conservateurs : législation, DJA, controverses.

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Permettre aux étudiants de continuer à travailler les cinq compétences en langue - compréhension écrite et orale, expression écrite et orale, et interaction orale - à travers des supports authentiques (articles, documentaires, documents audio et vidéo d’internet, graphiques…) et des activités variées (exercices de compréhension, d’expression
écrite, jeux de rôle, débats, présentations orales…) ; étoffer les connaissances lexicales dans le domaine de l’environnement ; améliorer la prononciation et revoir certains points de langue le cas échéant.

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Mener à bien un projet d’insertion pré-professionnelle cohérent avec la formation et de savoir-être dans la structure d’accueil (comportement et motivation, tenue, ponctualité et assiduité, relation avec les usagers, rapports avec la hiérarchie et capacité d’interaction, rapports avec ses collègues, capacité à solliciter les informations). Mobiliser les compétences et les savoirs au profit de la mission qui sera confiée (efficacité, méthode et organisation, adaptation du niveau de connaissance à la mission, faculté d’adaptation et compétences mises en œuvre, autonomie, rigueur et fiabilité, progression au cours du stage, qualité des documents produits dans la rédaction, le contenu technique et la clarté).

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Attention UE7 > 1 combinaison d'EC au choix parmi 6 combinaisons possible donc volume horaire par étudiant variable selon la combinaison choisie - En réalité l'étudiant n'aura pas autant d'heures d'enseignement

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Aspects théoriques de l’utilisation des systèmes d’information géographique et mise en pratique sur des problématiques de contamination environnementale.

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Présentation des outils de diagnostic en milieu marin côtier (indices biotiques, indices environnementaux, cadre règlementaire Européen). 
Approches à différents types de perturbation anthropique à travers l’étude de cas de :
― Contamination diffuse (ex. DCE Méditerranée).
― Impact physique (ex. Éolien off-shore, dragage, clapage, chalutage,...).
― Impact chimique/organique (ex. plateformes pétrolières, eutrophisation).
Études de projets scientifiques/ rapports de diagnostic avec des approches pluridisciplinaires (ex. Rapports DCE).

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Le module vise à s’approprier les méthodes d’échantillonnage, d’estimation du nombre d’individus et d’espèces dans les écosystèmes.
Estimation de la biodiversité
― Les stratégies d’échantillonnage.
― Estimer le nombre d’espèces.
― Estimer la taille d’une population et ses taux vitaux.
― Estimer la présence d’une espèce.
― Estimer les tendances démographiques d’une population.
Les techniques d’échantillonnage et d’inventaires
― Application pour des groupes vertébrés et les insectes.
― L’ADN environnemental.
Les approches multi-groupes
― Exemple d’indices normalisés pour les milieux aquatiques.
― Estimation de la qualité écologique des mares.

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Définition d’une toxine, caractéristiques en termes de producteur, structure chimique, mode de transmission, interaction toxine/récepteur, effets sur l’homme. Toxines fongiques : classification, types de toxines, phytotoxines, mycotoxines (muscarine), syndrome phalloïdien. Toxines bactériennes : germes impliqués dans des pathologies, inoculum, cibles physiologiques, toxines protéiques (structure, récepteur), maladies humaines (tétanos, coqueluche, diphtérie), traitement. Toxines animales : producteurs venimeux et vénéneux, toxines peptidiques et non-peptidiques, spécificité de l’interaction toxine/récepteur, vectorisation des toxines animales en médicament. Toxines végétales : des micro-algues aux plantes toxiques, alcaloïdes végétaux, principaux effets des intoxications, usage thérapeutique des toxines végétales.

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Mécanismes moléculaires régulant la prolifération cellulaire et ses dérégulations. 
Principaux oncogènes, gènes suppresseurs de tumeurs et mécanismes de protection apoptotique.

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Comprendre les enjeux et les mécanismes inhérents au phénomène d’addiction chimique dans le cadre de l’addiction à l’alcool, à la nicotine et aux opiacés : épidémiologie, analyse intégrative (de la molécule au comportement). 
Intervention d’une addictologue : prise en charge des patients au service d’addictologie du CHU d’Angers.

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― Identifier les différents agents responsables de l’absence d’innocuité des aliments
― Connaitre les principes généraux de toxicologie alimentaire : rappel de la physiologie gastro-intestinale et des mécanismes d’absorption. 
― Appréhender les grands groupes de toxiques alimentaires
― Connaitre la législation et les controverses concernant l’utilisation d’additifs alimentaires et de conservateurs.

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Au sein de ce module, les étudiants abordent :
― Les contraintes réglementaires croissantes de l’utilisation des produits phytosanitaires,
― Le contexte de respect de l’environnement et de la santé,
― La surveillance épidémiologique des risques imputables aux substances chimiques.
Ils apprennent notamment la mise en place des normes ISO (9001, 9002, ...), 14001, 17025, SEVESO et des référentiels BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoire) et BPE (Bonnes Pratiques d’Expérimentation), et à constituer des dossiers d’homologation des nouvelles molécules phytosanitaires (en particulier mise en place des dossiers toxicologique, écotoxicologique et biologique). Ils doivent gérer les différentes expérimentations aux champs en vue de la constitution du dossier d’homologation (efficacité et résidus) et découvrir la démarche à respecter lors d’analyse des risques, en compagnie d’experts issus de l’ANSES, du centre antipoison des Pays de la Loire et d’entreprises privées.

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Le projet d’étude vise à permettre aux étudiants d’appréhender avec exactitude l’analyse globale de polluants allant de la structure de la molécule jusqu’aux méthodes de contrôle de ses effets sur le vivant. Cette recherche rétrospective alliant analyses bibliographiques et de données numériques doit permettre à l’étudiant de savoir présenter par la suite devant la promotion et un jury, mais également à travers un dossier, le bilan des données disponibles sur le composé étudié alliant une approche toxicologique (analytique, physiologique et réglementaire) et écotoxicologique.

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Ce module est défini autour de rencontres avec des professionnels issus ou non de notre formation de Master Toxicologique et Écotoxicologie qui viennent exposer leur parcours de formation et les missions qu’ils assurent actuellement au sein de leur poste en entreprises ou en structures publiques. Ce module permet notamment aux étudiants de renforcer leur réseau professionnel dans le domaine de la toxicologie et de l’écotoxicologie.

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― Management de projet : approche théorique (définition, phases, outils pertinents, cahier des charges, acteurs), phase d’analyse (objectifs, faisabilité, environnement, budget, délais), analyse de risques et organisation, pilotage et clôture du projet.
― Définition du milieu professionnel, entretien d’embauche, attitude professionnelle (droit et devoir), animation d’équipe.

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Après une introduction sur le droit comme élément de l’environnement professionnel, introduction au droit de l’environnement. Présentation des principes du droit de l’environnement, de sa structure et de ses caractéristiques générales. Puis dans un 2d temps, présentation des réglementations françaises, européenne ou internationale en matière de protection de la biodiversité, des espaces naturels et en particulier des zones humides. Certains outils transversaux seront également abordés comme la loi sur l’eau ou le droit des études d’impact.

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Ce module, assuré par de multiples intervenants venant d’universités et d’instituts de recherche (IFREMER, INRAE), permet aux étudiants d’appréhender la diversité et les effets des polluants en milieu aquatique. Les modèles exposés vont de la microalgue au poisson, avec leur étude in situ (rivière, mangrove, milieu littoral) ou ex situ (mesocosme, aquarium, banc expérimentaux) afin de comprendre comment aborder lors d’études les incidences des composés toxiques sur le développement et la physiologie des organismes vivants. L’approche AOP (Adverse Outcome
Pathway) recherchant la causalité des effets observés de la cellule aux communautés est aussi abordée. Un exposé des toxines aquatiques issues de cyanobactéries, dinoflagellés et diatomées est également réalisé.

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Le module expose les effets de divers polluants (pesticides, perturbateurs endocriniens, composés radioactifs, métaux...) et toxines sur les santés animale et humaine avec un lien particulier avec les perturbations des systèmes immunitaire, nerveux et reproducteur. Une approche précise des altérations de fonctionnement mitochondrial est également exposée.
L’aspect « effet transgénérationnel » est également abordé avec un lien avec le concept One Health. Ce module fait intervenir des enseignant-chercheurs d’UFR Santé et des personnels de CHU.

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Attention UE9 > 2 EC au choix parmi 4 donc volume horaire par étudiant variable selon la combinaison choisie :
CM max : 42h - CM min : 9h
- ou -
TD max : 37h - CM min : 0h
- ou -
Total H/E max : 54h - Total H/E min : 34h

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Ce module est assuré uniquement par des toxicologues en affaires réglementaires provenant d’entreprises. Il vise à présenter aux étudiants les méthodes dans l’évaluation prédictive de la toxicité des produits chimiques (QSAR, modélisation...) dans les domaines aussi variés que la cosmétique et les applications phytosanitaires. Ces enseignements sont en lien avec la directive REACH et exposent de façon précise les implications en toxicologie réglementaire en entreprise.

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― Se mettre en accord avec la règlementation de l’expérimentation animale (arrêté du 1er Février 2013), et les textes en vigueur
― Acquérir une formation sur les animaux de laboratoire pour appliquer une démarche «bonnes pratiques de laboratoire» dans le respect du bien-être de l’animal.
― Connaître et savoir appliquer la règle des 3R.
― Se familiariser avec les notions de douleur, de souffrance animale, d’anesthésie, de sédation, d’analgésie, de stress.
― Connaître les gestes adaptés à la manipulation des animaux de laboratoire.
― Connaître les principes de base du fonctionnement d’une animalerie de laboratoire.
― Obtenir un Diplôme d’École en expérimentation animale.

Contenu de l’enseignement
TP expérimentation animale, enseignements en physiologie animale, éthique, toxicologie animale, souffrance et douleur, règle des 3R, réglementation en expérimentation animale.

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Présentation des mécanismes de réponse aux cytotoxiques, au niveau de la cellule, du microenvironnement ou du microbiote. Il détaillera également les stratégies utilisées par les cellules pour contourner les traitements et éviter les différentes formes de morts cellulaires.

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― Substances naturelles d’intérêt thérapeutique, nutritionnel et environnemental.
― Obtention (sources, extraction, purification, analyses, essais biologiques et cliniques).
― Substances d’intérêt thérapeutique, exemples d’utilisations.
― Substances d’intérêt nutritionnel : glucides, lipides, protides, nutraceutiques, antioxydants.
― Substances d’intérêt environnemental  : allélochimiques et agrochimiques (herbi cides, bactéricides et fongicides, nématicides, antiappétants, répulsifs, ecdystéroïdes, etc).
― Biocarburants -Utilisation des enzymes dans la dépollution.

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