Thèse: La plupart des études de toxicologie ont longtemps considéré des expositions et des stresseurs seuls. Pourtant, tous les êtres vivants sont exposés à une multitude de stresseurs de natures différentes (chimiques, biologiques, physiques, psychologiques…), qui pourraient interagir entre eux. C'est par exemple le cas des travailleurs du nucléaire qui intègrent une composante radiologique à leur exposome professionnel sous la forme de rayonnements gamma faible-dose. Ces travailleurs sont également exposés à des aérosols particulaires pouvant entrainer une coexposition. Le tungstène a été sélectionné en sa qualité de contaminant émergent aux effets méconnus, et en raison de son utilisation dans de futurs réacteurs de fusion nucléaire. Les effets des rayonnements ionisants dans la gamme des faibles doses font également débat au sein de la communauté de radioprotection. Leurs effets combinés sont donc inconnus et il nous semble important de combler ces lacunes dans le contexte des multi-expositions. Notre objectif est de déterminer les effets de nos stresseurs, à la fois seuls et combinés, et d'évaluer si les voies de toxicité interagissent. Nous utilisons des rats mâles adultes exposés à une inhalation nose-only d'un aérosol de particules de tungstène métal (80 mg.m-3) et/ou une irradiation corps entier aux rayons gamma (50 mGy). Nous mesurons les réponses biologiques 24 heures et 28 jours après exposition dans le cortex frontal et le bulbe olfactif. Nos résultats montrent que nos stresseurs pourraient interagir et que la coexposition permet plus régulièrement de passer les seuils de significativité statistique que les stresseurs seuls. Une modulation générale des acteurs de la défense antioxydante est observée à 24 heures et 28 jours par le biais de l'expression des enzymes de la balance rédox et du facteur de transcription NRF2. Ces effets sont dépendants du temps et des structures cérébrales et sont aussi observés pour l'expression de cytokines pro-inflammatoires. Une réduction de la densité des cellules microgliales corticales suggère une migration de ces cellules vers le bulbe olfactif entre 24 heures et 28 jours, ce qui pourrait en partie contribuer à l'émergence d'un phénotype de souffrance neuronale corticale. L'analyse de la biodistribution du tungstène dans l'organisme démontre un transfert rapide dès 4 heures après inhalation, par voie sanguine, ainsi que, probablement, par la voie nez-cerveau, et une rétention à 28 jours dans certains organes (poumons, reins). Les effets biologiques étant encore observés 28 jours après exposition, il est légitime de s'interroger sur les conséquences à long terme des atteintes neurotoxiques induites par notre coexposition d'un point de vue fonctionnel et cognitif. Nos travaux démontrent l'importance des études multi-stresseurs pour améliorer l'évaluation des risques en toxicologie et en radioprotection, des stresseurs seuls pouvant être qualifiés de « sûrs » et présenter une toxicité dans un contexte d'exposome complexe.