Pollution de l’air (3/3) : Quels effets sur la santé?

La pollution de l’air est  responsable de 24 % des AVC et de 25 % des infarctus. Elle est également responsables de nombreuses maladies pulmonaires, neurologiques, de diabète ou de troubles de la reproduction. Globalement, la pollution de l’air est impliquée dans 43% des maladies non-transmissibles. C’est la deuxième cause de décès pour les maladies non infectieuses, juste après la cigarette. (1).

En fonction de leur taille, les polluants vont pénétrer plus ou moins loin dans les bronches. L’arbre respiratoire est la porte d’entrée de ces polluants, mais la pénétration des gaz et particules au niveau des alvéoles permet le passage dans le sang. Les alvéoles sont les terminaisons des bronchioles: ce sont des poches minuscules qui permettent les échanges gazeux avec le sang. Les particules fines traversent cette barrière alvéolaire, pour être transportées par le sang vers tous les organes. On peut les retrouver dans le cerveau par exemple, où elles sont impliquées dans les maladies neurodégénératives, ou encore dans le placenta des femmes enceintes, où elles sont impliquées dans les malformations congénitales.

Après une description brève des différents modes de fonctionnement des polluants, leur impact sur la santé sera étudié de plus près système par système. Ensuite, vous trouverez des conseils pour vous en protéger. 

La réaction macroscopique

Les grosses particules s’arrêtent au niveau des cavités nasales, freinés par les poils nasaux. A long terme, l’irritation des voies respiratoires supérieures va donner lieu à une inflammation chronique avec une augmentation de la sécrétion de mucus, entrainant des rhumes, des conjonctivites et des sinusites.

Au niveau bronchique, l’inflammation va remodeler les tissus des voies aériennes et favoriser la fibrose. L’inflammation se traduit par une toux, et permet le développement de diverses pathologiques telles qui l’asthme, la bronchite chronique ou même le cancer.

Et au niveau cellulaire?

Les choses se compliquent ! En effet, les polluants peuvent agir par différents mécanismes. Ils ont un effet oxydant, ce qui se traduit par une augmentation de « radicaux libres ». Ces molécules sont responsables d’altérations de la structure et des fonctions cellulaires, comme une diminution de l’activité des enzymes, des mutations au niveau de l’ADN, des lésions cellulaires… Le stress oxydatif, également aggravé par d’autres facteurs environnementaux comme le tabagisme et l’exposition aux radiations ionisantes par exemple, peut provoquer l’aggravation d’une maladie préexistante ou être l’élément déclencheur d’une maladie telle que l’asthme, la broncho-pneumonie chronique obstructive (BPCO) ou le cancer.

A côté du stress oxydatif, des phénomènes dits épigénétiques peuvent survenir également.

Qu’est-ce que c’est, l’épigénétique ? 
Toutes nos cellules contiennent l’ensemble de notre patrimoine génétique. Pourtant, celui-ci va être utilisé différemment en fonction de sa localisation : une cellule du foie ne ressemble en rien à un neurone ! Et ce grâce à l’épigénétique. L’épigénétique, c’est l’étude de l’expression des gènes, sans qu’il n’y ait de modification de l’ADN.
Ces modifications épigénétiques sont induites par l’environnement : ce sont non seulement les signaux que reçoit la cellule et l’environnement «rapproché » qui vont jouer un rôle déterminant, mais aussi l’environnement au sens large, comme les perturbateurs endocriniens, le tabagisme, la pollution de l’air…  Ces modifications dans la traduction de l’ADN en protéines, sans modifications du code lui-même, peuvent être transmises de génération en génération.

Le stress oxydatif et l’épigénétique sont deux des mécanismes expliquant l’impact des polluants de l’air sur la santé, il en existe d’autres malheureusement. Voyons cela de plus près, système par système.

Le système cardio-vasculaire

24% des AVC ou accidents vasculaires cérébraux sont liés à la pollution de l’air, ainsi que 25% des décès par infarctus. En effet, les polluants induisent un dysfonctionnement des plaquettes sanguines et de l’endothélium et auront un impact négatif sur vaisseaux sanguins, favorisant la thrombose. Mais la pollution de l’air favorise également l’insuffisance cardiaque chronique, les troubles du rythme cardiaque et l’athérosclérose (2,3,4).

De nombreux facteurs de risque cardio-vasculaires peuvent être responsables d’athérosclérose, comme l’hypercholestérolémie, l’hypertension artérielle, la sédentarité ou le tabagisme. Cette atteinte de la paroi interne des artères est caractérisée par le dépôts de lipides et de cellules inflammatoires en plaques. Les complications sont graves, et potentiellement mortelles. Ces plaques peuvent obstruer les vaisseaux ou se rompre. La rupture d’une plaque d’athérome entraine la formation d’un caillot ou thrombus, qui va bloquer la circulation sanguine : si le thrombus se bloque au niveau d’une artère coronaire, il entraine un infarctus du myocarde, ou un AVC s’il y a une obstruction de l’artère carotide.

En fait, le risque lié à la pollution de l’air pour les maladies cardiovasculaires est plus élevé que le cholestérol élevé ou l’obésité, en terme d’années de vie saine perdues (DALY, Disability-Adjusted Life Year). (5)

Le système respiratoire

Par remodelage des voies aériennes, stress oxydatif et mécanismes inflammatoires, la pollution de l’air résulte en l’apparition ou l’exacerbation de l’asthme, de la BPCO (broncho-pneumopathie chronique obstructive), de bronchites ou de cancer du poumon. La pollution de l’air augmente également la sensibilisation aux allergènes, entrainant de nombreuses allergies. (6)

Une étude réalise en Belgique a évalué le nombre de médicaments respiratoires prescrits et l’a mis en parallèle avec la concentration de particules fines et de NOx. Une corrélation claire a pu être établie : une augmentation des concentrations de polluants entrainerait une augmentation des prescriptions de médicaments respiratoires. (7)

Les enfants sont tout particulièrement fragiles : il a été démontré que la pollution ralentit le développement pulmonaire, même à faible dose. L’exposition aux polluants pendant l’enfance impacte par ailleurs la fonction pulmonaire pour le reste de la vie du futur adulte.

De plus, les enfants inspirent des volumes d’air supérieurs aux adultes, proportionnément au poids corporel. Le nombre de consultations en urgence pour crise d’asthme augmenterait de 15% lors des pics de pollution chez les enfants. (8)

Le système endocrinien

Une étude de cohorte ayant suivi pendant huit ans et demi 1 729 108 participants a montré qu’une augmentation de la concentration en PM 2,5 de 10 μg/m3 était associée à un risque accru de diabète. Globalement, les PM 2,5 amènent 3,2 millions de nouveaux cas de diabète par an, ce qui représente 1 cas sur 7 ! (9)

Les polluants de l’air agissement également comme perturbateurs endocriniens.

Le système neurologique

L’impact de la pollution de l’air sur le système neurologique est principalement dû au stress oxydatif et à l’athérosclérose. Les deux phénomènes les plus fragiles à ces agressions sont le développement cérébral des enfants et la dégénérescence cérébrale chez les personnes âgées.

Dans la littérature, on retrouve un lien entre la pollution de l’air et une diminution du QI, une augmentation des troubles de l’hyperactivité avec déficit de l’attention, une diminution de la capacité de mémorisation et la maladie d’Alzheimer. (10, 11, 12)

 En Chine, où la pollution de l’air est vraiment inquiétante, des chercheurs ont mis en évidence un lien avec la dépression. (13)

Les effets neurologiques de la pollution de l’air font l’objet de nombreuses recherches, et les conclusions ne sont pas encore très claires.

La reproduction

Les particules fines et les gaz issus du diesel se retrouvent dans le placenta. (14) Ceux-ci stimulent l’inflammation et la production de radicaux libres et influencent le développement génétique des cellules placentaires et embryonnaires. Ces phénomènes favorisent entre autres un faible poids de naissance. (15)

Il a aussi été démontré que l’exposition accrue aux PM2,5 pendant la période de péri-conception, 1 mois avant et 1 mois après, augmente le risque de malformations congénitales. (16) Il y a un lien significatif qui a été confirmé entre la pollution de l’air et l’infertilité féminine, ainsi que le risque de fausses couches. (17)

 La qualité des spermatozoïdes est également affectée. (18)  

Cette liste est bien entendu non exhaustive, mais reflète ce que l’on retrouve dans la littérature qui chaque semaine s’enrichit de nouveaux articles qui, généralement, confirment voire aggravent ces effets.

Comment s’en protéger?

Lors des pics de pollution, il faut être particulièrement vigilant avec les personnes les plus vulnérables, c’est- à-dire les personnes atteintes de maladies respiratoires, de maladies cardiovasculaires, les femmes enceintes, les personnes âgées et les enfants.

Il est déconseillé de faire de l’exercice physique intense ou prolongé lors des pics de pollution plus importants. Plus le sport est intensif, plus les poumons ventilent, plus ils absorbent de polluants.

Est-ce une bonne idée de faire du sport en ville ?

Oui ! Des études sur l’effet du cyclisme et du jardinage sur les voies respiratoires dans les zones fortement polluées ont montré que la réduction de la mortalité l’emporte sur le risque associé à une exposition accrue à la pollution de l’air pendant l’activité physique. L’exercice physique protège contre les méfaits de la pollution en renforçant la capacité pulmonaire. Il faut donc maintenir une activité physique quel que soit l’âge.

Cependant, certains réflexes peuvent vous aider à diminuer votre exposition. N’hésitez pas à jeter un coup d’œil à la première partie du dossier pour comprendre les facteurs qui influencent la qualité de l’air, et savoir les éviter !

  • Évitez de faire du sport lorsqu’il fait très froid, ou lorsqu’il a peu de vent (et donc moins de circulation d’air). Préférez courir ou pédaler juste après une forte pluie, celle-ci aura « lessivé » l’atmosphère en rabattant les polluants au sol. La pluie diminue donc la pollution de l’air !
  • Évitez les rues canyons : ces rues, bordées de bâtiments des deux côtés, sont des cuvettes dans lesquels les polluants sont coincés.
  • Choisissez des endroits aérés et ouverts. Évitez la proximité avec les grands axes routiers.
  • Les heures de pointe sont des moments plus à risque. Il vaut mieux faire du sport en dehors de ces heures ou le week-end quand le trafic est moindre.

Les automobilistes, plus exposés que les cyclistes et les piétons !

L’exposition aux microparticules est plus élevée pour les automobilistes, mais les cyclistes ont une ventilation 2 fois plus importante que les usagers passifs, donc la dose de polluants inhalée par minute est plus importante. Cependant, le temps de trajet influe fortement, et il est souvent plus court pour les cyclistes ! Au final, ce sont les cyclistes qui sont les moins exposés, puis les usagers de bus, et finalement les automobilistes. L’air est également très pollué dans les métros.

Les petits ruisseaux font les grandes rivières

La pollution de l’air est un enjeu majeur de santé publique. Il serait très avantageux, tant économiquement que pour notre qualité de vie à tous, de lutter contre la pollution de l’air, mais pour cela, citoyens, professionnels de la santé et acteurs politiques doivent travailler ensemble ! Chaque geste compte, à votre échelle vous pouvez aussi avoir un impact positif sur la qualité de l’air. Retrouvez nos nombreux conseils dans la deuxième partie de ce dossier !

Sources:

  1. WHO, Non communicable diseases and air pollution, 2019
  2. Hoek G, Krishnan RM, Beelen R, et al. Long-term air pollution exposure and cardio-respiratory mortality: A review. Environ Heal A Glob Access Sci Source. 2013.
  3. Bourdrel T, Bind M-A, Béjot Y, Morel O, Argacha J-F. Cardiovascular effects of air pollution. Arch Cardiovasc Dis. 2017;110(11):634-642 
  4. Crouse DL, Peters PA, van Donkelaar A, et al. Risk of Nonaccidental and Cardiovascular Mortality in Relation to Long-term Exposure to Low Concentrations of Fine Particulate Matter: A Canadian National-Level Cohort Study. Environ Health Perspect.2012;120(5):708-714
  5. Lim, Stephe, S. et al « A comparative risk assessment of burden of disease and injury attributable to 67 risk factors and risk factor clusters in 21 regions, 1990-2010 : a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010. The Lancet, vol 380. 9859 (2012) : 2224-2260
  6. Charpin D, Pairon J-C, Annesi-Maesano I, et al. La pollution atmosphérique et ses effets sur la santé respiratoire. Document d’experts du groupe pathologies pulmonaires professionnelles environnementales et iatrogéniques (PAPPEI) de la Société de pneumologie de langue française (SPLF). Rev Mal Respir. 2016;33(6):484-508
  7. Casas L, Simons K, Nawrot TS, et al. Respiratory medication sales and urban air pollution in Brussels (2005 to 2011). Environ Int. 2016. doi:10.1016/j.envint.2016.06.019
  8. Quel est le rôle de la pollution atmosphérique dans l’asthme? -Revue Médicale Suisse. https://www.revmed.ch/RMS/2012/RMS-363/Quel-est-le-role-de-la-pollution-atmospherique-dans-l-asthme. Accessed April 22, 2019
  9. Bowe B, Xie Y, Li T, et al. The 2016 Global and National Burden of Diabetes Mellitus Attributable to PM 2·5 Air Pollution. Vol 2.; 2017
  10. Sram RJ, Veleminsky M, Veleminsky M, Stejskalová J. The impact of air pollution to central nervous system in children and adults. Neuro Endocrinol Lett. 2017;38(6):389-396
  11. Sunyer J, Esnaola M, Alvarez-Pedrerol M, et al. Association between Traffic-Related Air Pollution in Schools and Cognitive Development in Primary School Children: A Prospective Cohort Study. 2015
  12. Clifford A, Lang L, Chen R, Anstey KJ, Seaton A. Exposure to air pollution and cognitive functioning across the life course –A systematic literature review. 2016
  13. Zhang X, Zhang X, Chen X. Happiness in the air: How does a dirty sky affect mental health and subjective well-being? 2017
  14. Luyten LJ, Saenen ND, Janssen BG, et al. Air pollution and the fetal origin of disease: A systematic review of the molecular signatures of air pollution exposure in human placenta. Environ Res. 2018;166:310-323.
  15. ArroyoV, Díaz J, Salvador P, Linares C. Impact of air pollution on low birth weight in Spain: An approach to a National Level Study. Environ Res. 2019;171:69-79
  16. Ren S, Haynes E, Hall E, et al. Periconception Exposure to Air Pollution and Risk of Congenital Malformations
  17. Conforti A, Mascia M, Cioffi G, et al. Air pollution and female fertility: a systematic review of literature
  18. Lao XQ, Zhang Z, Lau AK, et al. Exposure to ambient fine particulate matter and semen quality in Taiwan. Occup Environ Med. 2017

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