Depuis l’industrialisation à grande échelle entamée à la fin du XVIIIe siècle, la pollution chimique de l’environnement n’a cessé de croître (1, 2). Selon l’American Chemistry Council, entre 2000 et 2017, la capacité de production de l’industrie chimique mondiale a presque doublé, passant d’environ 1,2 à 2,3 milliards de tonnes (3).

Aujourd’hui, de nombreux polluants chimiques issus de l’industrie agroalimentaire, pétrochimique, pharmaceutique  et cosmétique se retrouvent dans l’environnement et sont omniprésents dans les aliments, l’eau, l’air et les produits de consommation (4).

Parallèlement à cela, l’état de santé des enfants a changé au cours des dernières décennies. « Le fléau des maladies infectieuses a laissé la place à une nouvelle morbidité pédiatrique » (5). L’obésité, les maladies chroniques, les allergies et les troubles neurodéveloppementaux ont progressé de manière alarmante (6). Par ailleurs, les taux de naissances prématurées et de faibles poids de naissance sont en hausse ces dernières années, dans le monde entier, y compris dans de nombreux pays développés (7, 8, 9, 10).

Les études de biosurveillance humaine montrent que les femmes enceintes du monde entier sont exposées à une variété de produits chimiques qui peuvent traverser le placenta (11, 12, 13, 14). Ceux-ci ont été retrouvés dans l’urine, le sérum sanguin, le liquide amniotique, le lait maternel ou encore le méconium (15, 16).

Selon Denicola et al. (2018), les produits chimiques toxiques sont si nombreux que chaque femme enceinte est probablement exposée à un moment de la gestation à plus de 60 d’entre eux (17).

De plus, le fœtus peut être exposé même quand sa maman ne semble plus l’être. Par exemple, les expositions à des substances toxiques environnementales telles que les polychlorobiphényles (PCB) et le plomb persistent dans les tissus corporels et exposent ainsi un fœtus même après l’élimination de l’exposition chez la mère (18).

Un nombre croissant de preuves démontre que les expositions à des produits chimiques environnementaux, en particulier pendant les périodes de développement critiques et sensibles telles que la grossesse, peuvent entraîner une myriade de conséquences sur la santé qui peuvent se manifester tout au long de la vie de l’individu, incluant les impacts sur la fertilité et la grossesse, les maladies chroniques pédiatriques, le développement neurologique et le cancer, et qui peuvent potentiellement être transmises aux générations futures (4, 19).

Plus précisément, les recherches épidémiologiques, cliniques et dans le domaine des sciences fondamentales ont identifié la période autour de la conception comme étant critique dans les processus de médiation des influences parentales sur la santé de la prochaine génération. Pendant cette période, de la maturation des gamètes jusqu’au développement embryonnaire précoce, le mode de vie parental peut entraîner des risques à long terme pour la progéniture sur les plans cardiovasculaire, métabolique, immunitaire et neurologique (20).

En raison des expositions préconceptionnelles et prénatales aux produits chimiques de l’environnement, les générations suivantes naissent pré-polluées et ces expositions peuvent avoir un impact profond et durable sur la santé tout au long de la vie (4, 19).

Il est donc crucial que les femmes et les hommes en âge de procréer soient protégés des polluants chimiques avant même la conception et ce, pour plusieurs raisons.

Premièrement, l’exposition pendant la période préconceptionnelle peut persister dans les tissus corporels. Deuxièmement, les expositions au début de la vie pourraient affecter de façon permanente les structures de l’appareil reproducteur. Troisièmement, les femmes peuvent ne pas être au courant de leur grossesse lorsque le fœtus est le plus vulnérable aux malformations. De plus, le fait d’être au courant de sa grossesse précocement est probablement influencé par des facteurs de risque démographiques et psychosociaux, de sorte que les femmes les plus à risque sont les moins susceptibles d’apprendre tôt de leur grossesse. Enfin, même si les femmes savent qu’elles sont enceintes, elles peuvent ne pas être en mesure d’initier des soins prénataux pendant cette période précoce et de recevoir des informations, car les cliniciens peuvent ne pas voir les femmes en consultation avant 10 à 12 semaines de grossesse (18).

Effets de l’exposition préconceptionnelle et prénatale aux principaux polluants atmosphériques sur les issues de la grossesse et la santé infantile

Plusieurs études ont mis en évidence une association entre l’exposition préconceptionnelle et prénatale au dioxyde d’azote (NO2), aux particules « PM10 » et au dioxyde de soufre (SO2) et le développement d’un asthme pendant l’enfance. Le risque de rhinite allergique y était également associé. L’eczéma de l’enfant, quant à lui, était associé au polluant atmosphérique NO2 lié à la circulation pendant 3 mois avant la grossesse et pendant toute la grossesse (21, 22, 23).

Une étude de cohorte a aussi mis en évidence que la pneumonie infantile était significativement associée à l’exposition préconceptionnelle et prénatale au SO2 (24).

Une méta-analyse a mis en évidence une association entre l’exposition maternelle à la pollution de l’air ambiant (surtout pour les particules fines « PM2,5 ») pendant la période prénatale et les troubles du spectre autistique chez les enfants (25).

Plusieurs travaux, dont une étude chinoise portant sur plus de 2 millions de nouveau-nés mettent également en évidence une association significative entre l’exposition préconceptionnelle et prénatale aux polluants atmosphériques et les issues défavorables de la grossesse comme la prématurité, le retard de croissance intra-utérin et le petit poids de naissance (26, 27, 28, 29, 30).

Une revue de la littérature de 2019 a mis en évidence que l’exposition aux particules fines « PM 2,5 » pendant la grossesse représente un important facteur de risque de prématurité. Certains auteurs ont également retrouvé une association entre l’exposition prénatale aux hydrocarbures aromatiques polycycliques et le risque de prématurité (26).

Une étude prospective de cohorte chinoise a également mis en évidence que l’exposition aux PM2,5 ainsi qu’à certains composants des PM2,5 avant et pendant le début de la grossesse était associée à la rupture prématurée des membranes (28).

Dans la très récente étude de cohorte chinoise menée sur 18 669 femmes enceinte, une augmentation de 10 μg/m3 de particules ultrafines « PM 1 » était associée à une diminution des scores de circonférence abdominale chez le nouveau-né (29).

Plusieurs études cas-témoin mettent en évidence que l’exposition préconceptionnelle et prénatale au SO2 et aux PM10 augmente le risque de polydactylie et de syndactylie (31, 32).

D’autres études mettent quant à elles en évidence que l’exposition prénatale au SO2 augmente le risque d’anomalie du tube neural et que l’exposition préconceptionnelle et prénatale aux PM10 est aussi associée à ce risque (33, 34)

Mais encore, dans une autre étude cas-témoin, l’exposition maternelle aux PM10 était significativement associée à un risque accru d’anencéphalie trois mois avant la conception et trois mois après la conception (35).

Une étude américaine de cohorte rétrospective portant sur plus de 500 000 naissances a pointé qu’une exposition accrue aux PM2,5 pendant la période périconceptionnelle est associée à une légère augmentation du risque de malformations congénitales. Le moment d’exposition le plus sensible semble être le mois précédant et suivant la conception (36).

Une étude cas-témoin, menée à Taïwan et portant sur 200 cas d’hypospadias, a montré que l’exposition aux PM2,5 au cours des 3 premiers mois après la conception et à l’ozone (O3) au cours du premier mois après la conception était associée à une incidence plus élevée d’hypospadias (37).

Une étude israélienne très récente met en évidence que l’exposition à l’ozone pendant la gestation est associée au diabète de type 1 chez la progéniture, bien qu’à un niveau d’importance limitée. Davantage de preuves scientifiques doivent s’accumuler pour étayer les résultats de cette étude (38).

Enfin, une méta-analyse portant sur 45 études a mis en évidence des associations positives significatives entre le petit poids de naissance et une augmentation de l’exposition aux particules fines ambiantes (PM2,5) sur toute la grossesse (39).

Effets de l’exposition préconceptionnelle et prénatale aux polluants chimiques organiques sur les issues de la grossesse et la santé infantile

Effets sur la fertilité et la reproduction

Une étude belge s’est intéressée aux effets d’un mélange de 13 perturbateurs endocriniens (PE), auxquels nous sommes couramment exposés à de faibles doses, sur le développement sexuel et le comportement maternel sur trois générations de rats femelles. Un mélange contenant des plastiques, des pesticides, des fongicides, des filtres solaires et du paracétamol a été administré avant la gestation jusqu’à la fin de la lactation. L’étude montre qu’une exposition développementale à un mélange de perturbateurs endocriniens entraine une altération de la puberté, du cycle ovulatoire et de la folliculogenèse ovarienne, deux et trois générations après l’exposition. Ces effets sont donc particulièrement inquiétants puisque la troisième génération n’a jamais été exposée directement aux PE. L’étude montre ainsi que la transmission de ces effets sur la reproduction pourrait être expliquée par une atteinte des cellules germinales qui entrainerait ensuite une reprogrammation épigénétique du contrôle hypothalamique de la reproduction (40, 65).

Une étude suisse très récente a mis en évidence un lien entre la mauvaise qualité du sperme chez l’homme adulte et l’exposition professionnelle de sa mère aux perturbateurs endocriniens pendant la grossesse. Les pesticides et les phtalates étaient particulièrement visés (41).

Une étude expérimentale menée sur des brebis a mis en évidence que l’exposition maternelle à de faibles niveaux d’un cocktail complexe de produits chimiques avant la conception peut ensuite affecter le développement du système neuroendocrinien du foetus. Ces résultats démontrent que le système neuroendocrinien en développement est sensible aux mélanges de produits chimiques environnementaux d’une manière dimorphique sexuelle susceptible de prédisposer à un dysfonctionnement reproductif plus tard dans la vie (42).

Une revue systématique de la recherche sur les mammifères se posait la question de savoir si des changements épigénétiques persistants se produisaient dans la lignée germinale mâle après l’exposition à des PE.  La plupart des études analysées dans le cadre de cette revue de littérature ont révélé des effets épigénétiques transgénérationnels, souvent liés à des maladies de la puberté ou de l’adulte, tels que des anomalies des testicules ou de la prostate, des troubles métaboliques, des anomalies du comportement et le développement de tumeurs (43).

Une revue de littérature analysant les influences environnementales sur la santé reproductive et portant sur plus de 300 références, révèle que l’exposition simultanée à plusieurs produits chimiques peut avoir un effet additif ou synergique sur la santé, en particulier pour le même effet indésirable sur la santé. Cette revue confirme également que l’exposition fœtale peut être le résultat d’expositions parentales avant la conception, surtout pour les produits chimiques persistants comme les PCB, les PBDE et le plomb. Et même si elle est encore actuellement moins étudiée, l’exposition paternelle aux produits chimiques de l’environnement joue aussi un rôle essentiel dans la santé des générations futures (4).

Effets sur les issues de la grossesse

Une étude prospective très récente a mis en évidence que les concentrations de Bisphénol A (BPA) et de Bisphénol S (BPS) urinaires chez la mère avant la conception, ainsi que les concentrations de parabènes urinaires paternelles avant la conception, étaient prospectivement associées à un risque plus élevé de naissance prématurée (44).

Dans une autre étude prospective, les concentrations urinaires maternelles en BPA avant la conception étaient inversément associées au poids à la naissance et au périmètre crânien (45).

Une étude de cohorte prospective très récente a, quant à elle, mis en évidence que des concentrations urinaires plus élevées de BPS chez la mère, en particulier au cours du premier trimestre, semblent être liées à un périmètre crânien fœtal plus important, à un poids plus élevé et à un risque plus faible d’être de petite taille pour l’âge gestationnel à la naissance. Les autres bisphénols n’étaient pas systématiquement associés aux résultats de la croissance fœtale. Les bisphénols n’étaient pas associés au risque d’accouchement prématuré dans cette étude (46).

Plusieurs études mettent en évidence un impact de l’exposition prénatale aux perturbateurs endocriniens sur le poids de naissance et la prématurité.

C’est le cas d’une étude longitudinale suédoise très récente menée sur plus de mille mères. Elle met en évidence que l’exposition prénatale à un mélange de perturbateurs endocriniens a un impact sur la croissance pré- et postnatale conduisant à réduire les scores de poids de naissance et un gain de poids plus lent pendant la petite enfance (47).

C’est également le cas de cette étude longitudinale canadienne menée sur presque deux-mille femmes enceintes dans laquelle des preuves ont été mises en évidence que les mélanges de composés organochlorés (OC) et de métaux étaient associés à une diminution du poids de naissance. Dans le mélange d’OC, c’est le trans-nonachlore qui a eu le plus grand impact sur le poids de naissance. Par contre, il n’y avait pas d’association entre les PFAS, les phénols et les phtalates et le poids de naissance (48).

Une analyse combinée de 7 cohortes de naissance européennes a rapporté que l’exposition environnementale prénatale à des composés organochlorés et perfluorés ayant des propriétés de perturbation endocrinienne peut contribuer à la prévalence du petit poids de naissance par rapport à l’âge gestationnel (49).

Les résultats d’une étude de cohorte prospective, suggèrent des preuves potentielles d’associations entre certains phénols paternels ou maternels et les mensurations de naissance (50).

Une méta-analyse très récente portant sur les PFASs a quant à elle mis en évidence que l’exposition maternelle à l’acide perfluorooctane sulfonique (PFOS) peut avoir une association positive avec l’accouchement prématuré. Les estimations regroupées ont également montré des preuves limitées d’association entre l’exposition maternelle à l’acide perfluorononanoïque (PFNA) et une fausse couche. Cependant, aucune association significative n’a été trouvée entre les autres PFAS et les fausses couches, les mortinaissances et les naissances prématurées. Cependant, les résultats des études incluses sont incohérents et les effets des PFAS sur la santé humaine sont complexes. D’autres études sont nécessaires pour vérifier ces résultats (51).

Une étude de cohorte prospective américaine a mis en évidence que l’exposition préconceptionnelle maternelle au BPA et au 2-ethylhexyl phtalate (DEHP) était associée à la naissance prématurée (52).

Effets sur les malformations congénitales

Une étude hongroise très récente a mis en évidence une association positive entre l’exposition paternelle aux pesticides et aux composés alkylphénoliques et le développement d’une persistance du canal artériel chez la progéniture. Certaines professions pourraient donc augmenter l’occurrence de certains phénotypes de cardiopathies congénitales chez la progéniture (53).

Effets sur le système neurologique

Une revue de littérature de 2019 portant sur 278 études principalement expérimentales a conclu que le bisphénol A (BPA) présente un danger potentiel pour la santé humaine associé à une exposition gestationnelle, périnatale et néonatale. Il interfère dans la signalisation des stéroïdes, altère les processus de développement et provoque des lésions tissulaires en induisant un stress oxydatif. Il exerce une activité délétère sur le développement et les fonctions du cerveau, affectant la neurogenèse, la plasticité synaptique et la maturation cérébrale postnatale, induisant une neuro-inflammation et une neuro-dégénérescence (54).

Une précédente revue de littérature mettait déjà en évidence qu’il existe des preuves expérimentales solides que l’exposition prénatale et périnatale au BPA induit des altérations comportementales à long terme (anxiété et exploration, apprentissage et mémoire et comportements sexuels chez les espèces de mammifères) (14).

Une étude canadienne dont l’objectif était d’examiner la relation entre l’exposition prénatale aux pesticides organophosphorés (OP) et les troubles du développement cognitif et du comportement a mis en évidence que l’exposition prénatale aux OP est plus associée à des déficits sur le plan neurodéveloppemental chez les garçons, tandis qu’on observe des associations faibles ou nulles chez les filles (55).

D’après une revue de littérature, des preuves considérables suggèrent que l’exposition prénatale aux OP contribue aux troubles du développement neurologique de l’enfant à tous les stades, alors que les données sur les effets de l’exposition postnatale sont limitées (56).

Les résultats d’une étude américaine cas-témoin portant sur 2961 individus diagnostiqués de troubles du spectre autistique (TSA) suggèrent que le risque de TSA d’une progéniture augmente après une exposition prénatale aux pesticides ambiants à moins de 2000 m de la résidence de leur mère pendant la grossesse, par rapport à la progéniture de femmes de la même région agricole sans une telle exposition (57).

Une méta-analyse a montré qu’il y avait suffisamment de preuves soutenant une association entre l’exposition développementale aux PBDE et un QI réduit (58).

La toute récente expertise collective de l’INSERM a analysé des travaux portant sur les liens entre l’exposition professionnelle ou environnementale des mères aux pesticides pendant la grossesse et les troubles du développement neuropsychologique et moteur de l’enfant. Ces travaux confirment l’existence d’un lien avec un niveau de présomption fort, notamment, pour certaines familles de pesticides, comme les organophosphorés. Concernant les pyréthrinoïdes, dont l’usage a augmenté en substitution aux insecticides organophosphorés, les résultats des nouvelles études sont concordants et mettent en évidence un lien entre l’exposition aux pyréthrinoïdes pendant la grossesse et l’augmentation des troubles du comportement de type internalisé tels que l’anxiété (présomption forte). Les données toxicologiques soutiennent une plausibilité biologique d’un effet à partir des modes d’action de ces pesticides (59).

Effets sur le développement de cancers

Toujours d’après l’expertise collective de l’INSERM, les résultats récents permettent de préciser le type de leucémies de l’enfant concernées lors d’une exposition de la mère aux pesticides pendant la grossesse : leucémies aiguës et usages domestiques (présomption de lien forte) et leucémie aiguë myéloïde et exposition professionnelle. Un nouveau lien a été mis en évidence entre le risque de leucémie aiguë lymphoblastique en cas d’exposition professionnelle paternelle en période préconceptionnelle (présomption moyenne). Concernant les tumeurs du système nerveux central, l’expertise confirme la présomption forte d’un lien entre l’exposition professionnelle des parents aux pesticides (sans distinction) pendant la période prénatale. D’autre part, les résultats récents conduisent à une présomption forte d’un lien entre les tumeurs du système nerveux central et l’exposition domestique aux pesticides (sans distinction) pendant la grossesse ou pendant l’enfance (59).

Effets sur le métabolisme

Une étude espagnole longitudinale suggère que les associations précédemment rapportées entre l’exposition prénatale aux polluants organiques persistants (POP) et l’indice de masse corporelle de l’enfant persistent plus tard à l’adolescence et que les expositions prénatales aux POP (HCB, DDT) sont associées à des facteurs de risque majeurs du syndrome cardiométabolique de l’adulte (60).

Une revue de littérature a également apporté la conclusion qu’il y a des preuves épidémiologiques et précliniques que l’exposition périnatale aux perturbateurs endocriniens a des effets néfastes chez les enfants. L’exposition précoce aux perturbateurs endocriniens peut par exemple entraîner un risque accru d’obésité plus tard dans la vie, probablement en raison d’une fonction mitochondriale altérée et d’une dérégulation épigénétique (61).

Effets sur le système immunitaire

Une revue de la littérature portant sur 65 études met en évidence qu’il existe des preuves expérimentales que les perturbateurs endocriniens peuvent affecter le système immunitaire et le développement de l’auto-immunité, ainsi que la fonction et la survie des cellules β (62).

Enfin, une revue de la littérature portant sur 50 références a mis en évidence que l’exposition aux perturbateurs endocriniens pendant la vie fœtale ou au début de la vie peut perturber le développement du système immunitaire et des cellules bêta pancréatiques, augmentant potentiellement la susceptibilité au diabète de type 1 plus tard dans la vie (63).

Conclusion

Une nouvelle morbidité pédiatrique semble s’être installée sans que cela ne suscite de réactions à la mesure du phénomène. Pourtant, les études qui établissent une association entre l’exposition préconceptionnelle et prénatale à des polluants chimiques environnementaux et des effets néfastes sur les issues de la grossesse, le développement et la santé infantile sont nombreuses et les éléments de preuve apportés par ces études sont suffisamment solides pour appeler à une action urgente, d’autant plus si l’on prend en considération que les produits chimiques qui retiennent notre attention actuellement ne représentent en fait que la pointe de l’iceberg (64).

Il existe en effet des dizaines de milliers de produits chimiques avec lesquels nous pouvons être en contact, mais dont nous ne savons encore que très peu ou rien. Il est donc fort possible que les risques soient à l’heure actuelle sous-estimés.

Parce que la grossesse et la période fœtale sont peut-être la fenêtre temporelle la plus critique pour le développement humain, toute exposition toxique avant et pendant cette période peut causer des dommages durables au développement et interférer avec la capacité d’un enfant à atteindre son plein potentiel (17).

Avant même d’établir une preuve complète des effets indésirables de ces polluants, nous devrions tenter de réduire le risque pour les générations futures en adoptant des principes de précaution, d’autant plus qu’il est fort possible que les perturbateurs endocriniens agissent comme de véritables bombes à retardement.

Nous sommes actuellement face à un enjeu sanitaire capital. Avec le nombre de preuves scientifiques existantes sur le potentiel de modifier les déterminants gestationnels causant des maladies, le fait de ne pas prendre les mesures de précaution nécessaires rend notre société coupable de maladies évitables chez les enfants.

Sources

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