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Quels sont les effets des pesticides sur la santé des nouveau-nés ?

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L’utilisation des pesticides est aujourd’hui universelle, car elle fait partie de la révolution agricole qui a inauguré une ère d’agriculture plus grande et meilleure. Cependant, des générations après le début de cette pratique, les scientifiques ont mis en garde contre les effets nocifs de ces composés sur le sol, l’eau et l’air.

Etude : Comment les pesticides affectent-ils les nouveau-nés ? - Exposition, conséquences sur la santé et détermination des métabolites. Crédit image : Valentin Valkov/Shutterstock
Étude : Comment les pesticides affectent-ils les nouveau-nés ? – Exposition, implications sanitaires et détermination des métabolites. Crédit image : Valentin Valkov/Shutterstock

Les enfants constituent naturellement la population la plus exposée à la toxicité induite par la plupart des polluants environnementaux. En fait, ces maladies tuent trois millions d’enfants avant qu’ils n’atteignent l’âge de cinq ans, ce qui représente un tiers des décès pédiatriques mondiaux chaque année.

Une nouvelle étude explore l’impact de l’exposition aux pesticides chez les nouveau-nés, passant en revue la littérature actuelle tout en évaluant les méthodes de recherche utilisées dans ce domaine.

Introduction

Les effets tératogènes induits par l’environnement sont particulièrement fréquents au cours du développement rapide, y compris pendant la vie. in utero, la petite enfance et l’adolescence. Ceci est dû à l’exposition accrue à ces toxines et aux points critiques du développement qui risquent d’être altérés par de telles expositions, modifiant tout le cours de la croissance et du développement ultérieurs.

De plus, comme les enfants sont au début de leur vie, les dommages induits par de telles expositions ont beaucoup plus de temps pour mûrir, aboutissant à des maladies chroniques avec de très longues périodes de latence comme les troubles métaboliques et endocriniens, les maladies neurodégénératives ou les cancers.

L’impact de tels composés, appelés xénobiotiques, sur les nouveau-nés, définis comme des enfants de moins de 28 jours de vie, est le sujet de cet article, publié dans la revue Science de l’environnement total. Il s’agit notamment des métaux lourds et des composés organiques tels que les pesticides, les plastifiants, les médicaments et les colorants, entre autres.

L’exposition aux xénobiotiques chez les nouveau-nés se fait par des voies d’exposition distinctes de celles des adultes ou des enfants plus âgés, selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS). Il s’agit notamment du transfert placentaire et de l’ingestion de lait maternel. Ces composés proviennent donc du corps de la mère, et l’accumulation de xénobiotiques dans les tissus maternels et fœtaux est un facteur crucial pour déterminer l’impact final.

Certaines recherches ont montré un risque plus élevé de naissance prématurée, d’anomalies congénitales, de troubles neurologiques, de cancers du sang, d’anomalies respiratoires et d’endocrinopathies chez les nouveau-nés exposés aux xénobiotiques. Le risque d’exposition est mesuré à l’aide de biomarqueurs.

Ces marqueurs doivent être identifiés, caractérisés et mesurés avec précision afin de déterminer les risques d’exposition. Cela couvre leur évaluation dans divers tissus et sources biologiques, y compris le lait maternel, la salive, le sang et l’urine, afin de comprendre comment et quand l’exposition prénatale se produit et dans quelle mesure.

Les pesticides constituent une classe unique de produits chimiques ayant des propriétés biocides et des voies métaboliques distinctes dans le corps humain. Ils appartiennent à plusieurs classes structurelles, ce qui indique qu’ils subissent plusieurs voies de métabolisme différentes. Parmi ces pesticides organiques figurent les pesticides organochlorés (OC) et organophosphorés (OP), les carbamates, les pyréthrines et les pyréthoïdes.

Les OC comprennent l’endosulfan, l’aldrine, les DDT et les HCB. Les nouveaux pesticides moins toxiques comprennent les inhibiteurs de la succinate déshydrogénase (SDHI ; fongicides), les insecticides nicotiniques et diamidiques, ou les destructeurs de plantes à base d’acétolactate synthase. Avec un tel spectre de composés, les méthodes d’analyse sensibles et fiables restent très demandées.

Que montre l’étude ?

Les OP ont été qualifiés de produits chimiques perturbateurs endocriniens, affectant les hormones reproductives. Certaines données indiquent une baisse des niveaux d’œstradiol et de testostérone après une exposition précoce aux OP. Ces composés peuvent également induire une résistance à l’insuline médiée par une hyperglycémie après une exposition précoce.

L’accumulation de CO dans le placenta peut augmenter le risque de faible poids à la naissance, ainsi que le risque de surpoids à deux ans. Des troubles psychologiques et du développement ont également été suggérés, médiés par des modifications de la fonction thyroïdienne. Par exemple, des niveaux plus élevés de l’hormone stimulant la thyroïde (TSH) sont liés par certaines recherches à des niveaux plus élevés de CO dans le sang, ainsi qu’à des niveaux de thyroxine chez les mères et les enfants.

Les troubles neurologiques, y compris le dysfonctionnement cognitif, ont également été liés à une certaine exposition aux OP et aux OC. Les résultats peuvent inclure l’inattention, le trouble de déficit de l’attention et d’hyperactivité (TDAH), le trouble du spectre autistique (TSA) et le comportement agressif ou dépressif chez les enfants.

En ce qui concerne les autres pesticides, les preuves manquent, bien que certains scientifiques suggèrent des effets sur le développement, une altération du système reproducteur et une toxicité hépatique par le biais du stress oxydatif suite à une exposition aux néonicotinoïdes. De nombreux xénobiotiques peuvent également induire des dommages à l’ADN, ce qui soulève la question des cancers infantiles tels que les neuroblastomes, les cancers du cerveau et les lymphomes non hodgkiniens suite à l’exposition des parents aux pesticides.

Encore une fois, contrairement aux adultes, les fœtus ne peuvent pas métaboliser les pesticides avec leurs organes immatures. L’organisme de la mère s’occupe donc de ces composés, dans le foie principalement mais aussi dans le placenta. Des enzymes cytochromes comme YP1A2, CYP2C19, CYP2C9 et CYP3A4 sont présents à de très faibles concentrations dans le foie du fœtus ; de même, des transporteurs et des transférases sont impliqués dans la détoxification et l’élimination de ces composés toxiques de l’organisme.

Les biomarqueurs peuvent mesurer l’exposition, l’effet ou la susceptibilité à la toxine potentielle. Plusieurs types d’échantillons ont été étudiés, notamment le sang, les selles, l’urine, les cheveux et les ongles. Alors que les échantillons de sang fournissent un instantané de l’exposition, les cheveux et les ongles sont utilisés pour obtenir une image à long terme de l’exposition.

Là encore, la collecte de sang est invasive, tandis que les coupures de cheveux et d’ongles peuvent être obtenues de manière non invasive. Cependant, le premier est le plus fiable pour mesurer les concentrations des composés d’origine. On peut utiliser du sang entier ou des taches de sang séché, ces dernières étant beaucoup plus faciles à obtenir et à manipuler.

Le transport, le stockage et la conservation doivent être soigneusement surveillés pour obtenir un dosage fiable. La congélation est préférable, sauf pour les ongles, les cheveux et les échantillons de sang séché.

Une préparation soigneuse de l’échantillon est également nécessaire compte tenu de la nature hétérogène des échantillons biologiques. Cela comprend l’extraction, le nettoyage et la concentration de l’échantillon avant d’identifier et de mesurer les pesticides et/ou les métabolites.

De multiples méthodes ont été utilisées, et certaines sont de conception nouvelle. En plus de l’analyse ciblée recherchant un ou plusieurs composés ou classes de composés spécifiques, les études de toxicité peuvent nécessiter un balayage plus large, comme une approche métabolomique. Cela implique une évaluation du nombre et de la concentration de tous les différents métabolites dans l’échantillon, qui est ensuite analysé à l’aide de la bioinformatique.

Des techniques de mesure sophistiquées sont utilisées, notamment la résonance magnétique nucléaire (RMN) et la spectroscopie de masse, cette dernière étant souvent couplée à d’autres méthodes comme la chromatographie en phase gazeuse ou liquide.

Les données qui en résultent existent sous la forme de milliers de variables soumises à l’analyse de multiples types d’algorithmes de traitement : analyse en composantes principales (ACP), analyse hiérarchique (AC), cartes thermiques, réseaux moléculaires, analyse discriminante partielle des moindres carrés (PLS-DA) ou réseaux de neurones artificiels (ANN), par exemple. Le traitement implique de nombreuses autres étapes techniques pour affiner les données, éliminer le bruit, corriger les valeurs aberrantes et la variabilité de base, etc.

Les résultats finaux sont interrogés à l’aide de bases de données biologiques comme KEGG, SMPDB ou HMDB. Ces études ont montré une association entre l’exposition aux pesticides et les troubles métaboliques dus au stress oxydatif, aux anomalies du métabolisme des lipides et des acides gras, aux perturbations du métabolisme mitochondrial, aux molécules servant de précurseurs aux neurotransmetteurs et aux molécules pro-inflammatoires.

La métabolomique suggère également des changements dans la grossesse suite à l’exposition aux pesticides, pouvant conduire à un faible poids de naissance médié par de faibles concentrations d’hormones thyroïdiennes. Enfin, elle indique un effet bénéfique d’un régime biologique par rapport à un régime riche en aliments traités aux pesticides chez les enfants âgés de 3 à 11 ans.

Quelles sont les conclusions ?

Les chercheurs plaident pour une meilleure compréhension des effets des pesticides sur la santé humaine après une exposition pendant la vie fœtale et néonatale. Cette distinction est faite sur la base de la différence des voies d’exposition à cette période, le mouvement transplacentaire des pesticides et de leurs métabolites jouant un rôle prépondérant, ainsi que la sécrétion de ces composés dans le lait maternel.

Cela indique que l’exposition maternelle aux pesticides « peut avoir des conséquences sur la santé des fœtus pendant la période périnatale ainsi que des nouveau-nés allaités ». Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre comment ces composés passent dans la circulation du fœtus et comment ils affectent la physiologie pédiatrique.

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