L’utilisation des pesticides est aujourd’hui universelle dans le cadre 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.
Les enfants sont naturellement la population la plus à risque de toxicité induite par la plupart des polluants environnementaux. En fait, ces maladies tuent trois millions d’enfants avant l’âge de cinq ans, ce qui représente un tiers des décès pédiatriques dans le monde 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 la vie in utero, petite enfance et adolescence. Cela est dû à l’exposition accrue à ces toxines et aux points de développement critiques à risque potentiel d’altération par de telles expositions, modifiant tout le cours de la croissance et du développement ultérieurs.
De plus, les enfants étant au début de leur vie, les dommages induits par de telles expositions ont beaucoup plus de temps pour mûrir, aboutissant à des maladies chroniques à 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 les nourrissons dans les 28 jours suivant leur vie, fait l’objet de cet article, publié dans la revue Science de l’environnement total. Ceux-ci incluent les métaux lourds et les composés organiques comme les pesticides, les plastifiants, les médicaments et les colorants, entre autres.
L’exposition aux xénobiotiques chez les nouveau-nés se produit par des voies d’exposition distinctes de celles des adultes ou des enfants plus âgés, selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS). Ceux-ci comprennent le transfert placentaire et la consommation de lait maternel. Ces composés dérivent 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 pour déceler 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, pour comprendre comment et quand l’exposition prénatale se produit et dans quelle mesure.
Les pesticides sont une classe unique de produits chimiques dotés de propriétés biocides et de voies métaboliques distinctes dans le corps humain. Ils appartiennent à plusieurs classes structurales, ce qui indique qu’ils subissent plusieurs voies métaboliques différentes. Certains de ces pesticides organiques comprennent les pesticides organochlorés (OC) et organophosphorés (OP), les carbamates, les pyréthrines et les pyréthoïdes.
Les CO comprennent l’endosulfan, l’aldrine, les DDT et les HCB. Les pesticides plus récents et moins toxiques comprennent les inhibiteurs de la succinate déshydrogénase (SDHI; fongicides), les insecticides nicotiniques et diamides ou les destructeurs de plantes à base d’acétolactate synthase. Avec un tel éventail de composés, les méthodes analytiques sensibles et fiables continuent d’être très demandées.
Qu’est-ce que l’examen a montré?
Les OP ont été qualifiés de perturbateurs endocriniens, affectant les hormones de reproduction. Certaines preuves indiquent une baisse des taux d’œstradiol et de testostérone après une exposition précoce à l’OP. Ces composés peuvent également induire une résistance à l’insuline médiée par l’hyperglycémie après une exposition précoce.
L’accumulation de CO dans le placenta peut augmenter le risque de faible poids à la naissance, ainsi qu’un risque plus élevé de surpoids à deux ans. Des troubles psychologiques et développementaux 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 d’OC dans le sang, ainsi qu’à des niveaux de thyroxine chez les mères et les enfants.
Les troubles neurologiques, y compris les dysfonctionnements cognitifs, ont également été liés à une certaine exposition à l’OP et à l’OC. Les résultats peuvent inclure l’inattention, le trouble déficitaire de l’attention et hyperactivité (TDAH), le trouble du spectre autistique (ASP) et un comportement agressif ou dépressif chez les enfants.
Avec d’autres pesticides, les preuves manquent, bien que certains scientifiques suggèrent des effets sur le développement, une altération du système reproducteur et une toxicité hépatique via le stress oxydatif après une exposition aux néonicotinoïdes. De nombreux xénobiotiques peuvent également induire des dommages à l’ADN, soulevant 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. Le corps de la mère s’occupe donc de ces composés, dans le foie principalement mais aussi dans le placenta. Les enzymes cytochromes telles que YP1A2, CYP2C19, CYP2C9 et CYP3A4 sont présentes à de très faibles concentrations dans le foie fœtal; de même, les transporteurs et les 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 sensibilité 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.
Encore une fois, 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. Du sang total ou des gouttes de sang séché peuvent être utilisés, ces derniers étant beaucoup plus pratiques à obtenir et à manipuler.
Le transport, le stockage et la conservation doivent être soigneusement surveillés pour un dosage fiable. La congélation est préférable, sauf pour les échantillons d’ongles, de cheveux et de taches de sang séché.
Une préparation minutieuse des échantillons est également indispensable 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.
Plusieurs méthodes ont été utilisées, et certaines sont nouvellement conçues. En plus d’une 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 souvent couplée à d’autres méthodes comme la chromatographie en phase gazeuse ou liquide.
Les données résultantes existent sous forme de milliers de variables soumises à l’analyse par plusieurs types d’algorithmes de traitement : analyse en composantes principales (ACP), analyse hiérarchique (AC), cartes thermiques, réseaux moléculaires, analyse discriminante des moindres carrés partiels (PLS-DA) ou réseaux de neurones artificiels. (ANN) en font partie. Le traitement implique de nombreuses autres étapes techniques pour affiner les données, supprimer le bruit, corriger les valeurs aberrantes et la variabilité de la ligne de base, etc.
Les résultats finaux sont interrogés à l’aide de bases de données biologiques telles que KEGG, SMPDB ou HMDB. De telles études ont montré une association entre l’exposition aux pesticides et les troubles métaboliques dus au stress oxydatif, au métabolisme anormal des lipides et des acides gras, au métabolisme mitochondrial perturbé, aux molécules qui servent de précurseurs des neurotransmetteurs et aux molécules pro-inflammatoires.
La métabolomique suggère également des changements au cours de la grossesse à la suite d’une exposition aux pesticides, pouvant entraîner un faible poids à la naissance médié par de faibles concentrations d’hormones thyroïdiennes. Enfin, il indique un effet bénéfique d’une alimentation bio par rapport à une alimentation riche en aliments traités aux pesticides chez les enfants de 3 à 11 ans.
Quelles sont les conclusions ?
Les chercheurs plaident pour une meilleure compréhension des effets des pesticides sur la santé humaine suite à une exposition au cours de la vie fœtale et néonatale. Cette distinction est faite en fonction de la différence des voies d’exposition à ce moment, le mouvement transplacentaire des pesticides et de leurs métabolites jouant un rôle prédominant, 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 traversent la circulation fœtale et comment ils affectent la physiologie pédiatrique.
