Un article publié dans la revue Toxiques décrit comment les polluants atmosphériques ont un impact négatif sur le système nerveux humain.
Étude: Neuroinflammation et neurodégénérescence du système nerveux central à partir de polluants atmosphériques : un examen de la portée. Crédit d’image : Hung Chung Chih/Shutterstock
Impact des polluants sur le système nerveux
Les neurotoxiques sont des produits chimiques capables d’induire des effets secondaires indésirables sur le système nerveux au cours du développement. Les neurotoxiques peuvent être de différents types, y compris les produits chimiques industriels, les pesticides, les solvants organiques et les produits pharmaceutiques. Il a été estimé qu’environ 30 % des produits chimiques utilisés dans le commerce ont des effets neurotoxiques.
Les neurotoxiques ont un impact négatif sur divers processus physiologiques, notamment la croissance et la migration cellulaires. L’impact est le plus élevé dans le cerveau en développement des nourrissons et des enfants. Divers troubles cérébraux associés à l’exposition aux neurotoxiques comprennent les troubles du développement mental et cognitif, le trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité et les troubles du spectre autistique.
Les polluants d’émission et de combustion créent diverses petites particules en suspension dans l’air. Les matières particulaires (MP) émises par les véhicules, les installations industrielles, les centrales électriques et les systèmes de climatisation résidentiels restent à l’intérieur et à l’extérieur et agissent comme des neurotoxiques. Ces polluants atmosphériques agissent principalement en induisant des réponses inflammatoires, entraînant la génération de radicaux libres et des lésions tissulaires et une neurodégénérescence ultérieures.
Les métaux lourds tels que l’arsenic, le cadmium, le plomb et le mercure sont présents dans les aliments, l’eau et d’autres produits. Ces métaux sont hautement toxiques et capables de provoquer des troubles respiratoires, digestifs et neurodéveloppementaux.
Exemple de mécanismes d’action entraînant une neurotoxicité pour le développement par inhalation de particules. Remarque : TNFa, facteur de nécrose tumorale alpha ; IL-6, interleukine-6; IL-1B, interleukine-1 bêta ; BHE, barrière hémato-encéphalique ; ROS, espèces réactives de l’oxygène.
La pollution de l’air
La pollution de l’air est causée par des combinaisons de particules solides et liquides, notamment l’ozone, le dioxyde de soufre, le monoxyde de carbone, les oxydes d’azote, les hydrocarbures aromatiques polycycliques et les métaux lourds. Ces polluants sont collectivement considérés comme des PM, qui augmentent de manière exponentielle dans l’environnement en raison de l’urbanisation et de l’industrialisation.
PM de 2,5 µM de diamètre (PM2.5) est considérée comme ayant un impact majeur sur la mortalité liée à la pollution dans le monde. Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), environ 91 % de la pollution dans les pays à revenu faible ou intermédiaire est associée à la pollution de l’air extérieur. Environ 4,2 millions de décès prématurés surviennent dans le monde en raison de la pollution de l’air, le cancer étant le principal contributeur. Pour cette raison, les PM sont considérées comme cancérigènes.
Impacts sur la santé des polluants atmosphériques
Des études menées sur des modèles animaux démontrent que l’exposition aux PM pendant la grossesse et 4 à 7 jours après la naissance peut entraîner une neurotoxicité développementale, notamment des troubles moteurs et cognitifs, des difficultés d’apprentissage de la mémoire et de l’espace et des troubles neuropsychologiques. Des effets neurotoxiques similaires ont été observés suite à une exposition aux gaz d’échappement des moteurs diesel.
Les polluants atmosphériques pénètrent dans l’organisme par inhalation ou ingestion. PM2.5 peut facilement se déplacer vers les voies respiratoires inférieures et provoquer des troubles respiratoires. Il peut également migrer des poumons vers le sang et, par conséquent, peut atteindre n’importe quel organe du corps via le système circulatoire.
PM2.5 pénètre dans le cerveau via l’épithélium olfactif et le bulbe olfactif ou via la barrière hémato-encéphalique perturbée. Dès son entrée, il induit une neuroinflammation, suivie d’une production de radicaux libres, de dommages oxydatifs aux protéines, d’une accumulation d’agrégats de protéines anormaux et d’une induction de la neurodégénérescence. La maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson sont les deux types les plus courants de maladies neurodégénératives associées à l’exposition aux neurotoxiques.
La neuro-apoptose ou la mort des cellules neuronales est une autre cause potentielle de maladie neurodégénérative. Dans ce contexte, des preuves ont montré que l’exposition aux PM2.5 induit des dommages mitochondriaux et la mort des cellules neuronales. De plus, il a été constaté que l’exposition in utero aux PM au début de la grossesse réduisait la longueur des télomères dans le sang du cordon ombilical du fœtus.
Les enfants sont plus sensibles à la neurotoxicité induite par les polluants car ils absorbent plus d’eau et d’air par unité de taille corporelle que les adultes. Outre la neuroinflammation, l’exposition aux polluants atmosphériques provoque une inflammation des systèmes respiratoire et gastro-intestinal. Exposition aux PM2.5 s’est avéré être associé à diverses maladies, notamment le syndrome inflammatoire de l’intestin et le cancer. Il a également été observé que les enfants vivant dans les mégapoles sont plus à risque de développer la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson en raison d’une exposition excessive aux neurotoxiques.
Les enfants des régions urbaines industrialisées sont plus susceptibles de développer des troubles cognitifs et des troubles du spectre autistique. Il a été constaté que l’exposition à des neurotoxiques affecte de manière significative la mémoire, les compétences verbales et non verbales des enfants scolarisés. Il a été constaté que l’exposition in utero aux polluants liés à la circulation et à d’autres neurotoxiques augmente le risque de troubles du spectre autistique.
Des études d’imagerie par résonance magnétique (IRM) ont montré que les enfants exposés à des polluants atmosphériques présentent une hyperintensité préfrontale de la substance blanche, une condition médicale associée à des déficits cognitifs et comportementaux, à la démence, à des accidents vasculaires cérébraux et même à la mort.
Mesures à prendre pour lutter contre la pollution de l’air
Plusieurs mesures de contrôle mises en œuvre pendant la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), telles que les confinements locaux et nationaux et les restrictions de mouvement, ont considérablement réduit la pollution de l’air dans le monde. Cela indique que le passage du transport motorisé (voitures, motos et autobus) au transport actif (marche et vélo) peut réduire considérablement la pollution de l’air.
Des initiatives au niveau communautaire et d’éventuels essais d’intervention pharmacologique et diététique devraient être introduits pour mieux gérer la pollution de l’air et les toxicités associées.
