Toxiques environnementaux et développement fœtal - Environmental toxicants and fetal development

Les substances toxiques environnementales et le développement fœtal sont l'impact de différentes substances toxiques provenant de l'environnement sur le développement du fœtus . Cet article traite des effets indésirables potentiels des substances toxiques environnementales sur le développement prénatal de l' embryon ou du fœtus, ainsi que des complications de la grossesse . L'embryon ou le fœtus humain est relativement sensible aux effets des conditions défavorables dans l'environnement de la mère. Les conditions fœtales inférieures aux normes entraînent souvent divers degrés de retards de développement, à la fois physiques et mentaux, pour le bébé en pleine croissance. Bien que certaines variables résultent de conditions génétiques propres au père, un grand nombre sont directement provoquées par les toxines environnementales auxquelles la mère est exposée.

Diverses toxines présentent un danger important pour les fœtus pendant le développement. Une étude de 2011 a révélé que pratiquement toutes les femmes enceintes américaines portent dans leur corps plusieurs produits chimiques, dont certains interdits depuis les années 1970. Les chercheurs ont détecté les biphényles polychlorés , les pesticides organochlorés , des composés perfluorés , des phénols , des éthers de diphényle polybromé , les phtalates , les hydrocarbures aromatiques polycycliques , perchlorate PBDE, les composés utilisés comme retardateurs de flamme, et dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT), un pesticide interdit aux Etats-Unis en 1972, dans le corps de 99 à 100 pour cent des femmes enceintes qu'ils ont testées. Parmi les autres œstrogènes environnementaux , le bisphénol A (BPA) a été identifié chez 96 pour cent des femmes interrogées. Plusieurs des produits chimiques étaient aux mêmes concentrations qui ont été associées à des effets négatifs chez les enfants d'autres études et on pense que l'exposition à plusieurs produits chimiques peut avoir un impact plus important que l'exposition à une seule substance.

Effets

Les toxiques environnementaux peuvent être décrits séparément par les effets qu'ils ont, tels que des anomalies structurelles, une croissance altérée, des déficiences fonctionnelles, une néoplasie congénitale ou même la mort du fœtus.

Naissance prématurée

Un bébé américain sur dix naît prématurément et environ 5% ont un faible poids à la naissance. La naissance prématurée, définie comme une naissance à moins de 37 semaines de gestation, est une base majeure de la mortalité infantile tout au long de l'enfance. Les expositions à des toxines environnementales telles que le plomb, la fumée de tabac et le DDT ont été associées à un risque accru d'avortement spontané, d'insuffisance pondérale à la naissance ou de naissance prématurée.

Anomalie congénitale structurelle

Informations complémentaires : Tératologie et Anomalie congénitale

Les substances toxiques capables de provoquer des anomalies structurelles congénitales peuvent être qualifiées de tératogènes . Il s'agit d'agents extrinsèques à l'embryon ou au fœtus qui exercent des effets délétères conduisant à un risque accru de malformation , de carcinogenèse , de mutagenèse , d'altération de la fonction, de retard de croissance ou d' interruption de grossesse . Les tératogènes sont classés en quatre catégories principales :

Les tératogènes affectent le fœtus par divers mécanismes, notamment :

  • Interférer avec le taux de prolifération cellulaire, comme l'infection virale et l'ionisation
  • Voies biosynthétiques modifiées, comme on le voit dans les défauts chromosomiques
  • Interactions cellulaires ou tissulaires anormales, comme dans le diabète
  • Facteurs extrinsèques
  • Seuil d'interaction des gènes avec les agents tératogènes de l'environnement

Trouble neurodéveloppemental

Les effets neuroplastiques de la pollution peuvent donner lieu à des troubles neurodéveloppementaux .

De nombreux cas d' autisme sont liés à des emplacements géographiques particuliers, ce qui implique que quelque chose dans l'environnement complète un génotype à risque pour provoquer l'autisme chez les personnes vulnérables. Ces résultats concernant l'autisme sont cependant controversés, de nombreux chercheurs estimant que l'augmentation des taux dans certains domaines est la conséquence de méthodes de dépistage et de diagnostic plus précises et n'est due à aucun type de facteur environnemental .

Les toxiques et leurs effets

Les substances qui se sont révélées particulièrement nocives sont le plomb (qui est stocké dans les os de la mère), la fumée de cigarette, l'alcool, le mercure (un toxique neurologique consommé par le poisson), le dioxyde de carbone et les rayonnements ionisants.

De l'alcool

La consommation d'alcool pendant la grossesse peut entraîner une série de troubles connus sous le nom de troubles du spectre de l'alcoolisation fœtale . Le plus grave d'entre eux est le syndrome d'alcoolisme foetal .

Fumée de tabac

Article principal: Tabagisme et grossesse

L'exposition fœtale à la fumée de tabac prénatale peut présenter un large éventail de difficultés comportementales, neurologiques et physiques. Les effets indésirables comprennent la mortinatalité, la rupture placentaire, la prématurité, un poids moyen à la naissance inférieur, des anomalies physiques à la naissance (fente palatine, etc.), une diminution de la fonction pulmonaire, un risque accru de mortalité infantile.

Mercure

Le mercure élémentaire et le méthylmercure sont deux formes de mercure qui peuvent présenter des risques d' empoisonnement au mercure pendant la grossesse. Le méthylmercure, un contaminant mondial des fruits de mer et des poissons d'eau douce, est connu pour produire des effets indésirables sur le système nerveux, en particulier pendant le développement du cerveau. La consommation de poisson est la principale source d'exposition au mercure chez l'homme et certains poissons peuvent contenir suffisamment de mercure pour nuire au développement du système nerveux d'un embryon ou d'un fœtus, entraînant parfois des troubles d'apprentissage. Le mercure est présent dans de nombreux types de poissons, mais on le trouve surtout dans certains gros poissons. Un cas bien documenté d'ingestion généralisée de mercure et de complications subséquentes du développement fœtal a eu lieu dans les années 1950 dans la baie de Minamata, au Japon. Utilisé par une usine industrielle voisine dans la fabrication de plastiques, le méthylmercure a été rejeté dans les eaux de la baie de Minamata, où il a ensuite été ingéré régulièrement par de nombreux villageois qui utilisaient le poisson vivant dans la baie comme aliment de base. Bientôt, de nombreux habitants qui avaient consommé de la viande chargée de mercure ont commencé à ressentir les effets négatifs de l'ingestion de la toxine; cependant, le mercure a particulièrement touché les femmes enceintes et leurs fœtus, entraînant un taux élevé de fausses couches. Les nourrissons survivants exposés au mercure in utero présentaient des taux extrêmement élevés de handicaps physiques et mentaux, ainsi que d'anomalies physiques dues à l'exposition dans l'utérus au cours des étapes clés du développement physique du fœtus. La Food and Drug Administration des États-Unis et l' Environmental Protection Agency conseillent aux femmes enceintes de ne pas manger d'espadon, de requin, de maquereau royal et de tuile et de limiter la consommation de thon germon à 6 onces ou moins par semaine.

On suppose que les niveaux élevés de mercure chez les nouveau-nés à Gaza proviennent des armes de guerre.

L'exposition au mercure pendant la grossesse peut également provoquer des anomalies des membres.

Mener

Les effets indésirables de l'exposition au plomb pendant la grossesse comprennent les fausses couches, l'insuffisance pondérale à la naissance, les retards neurologiques, l'anémie, l'encéphalopathie, la paralysie, la cécité,

Le système nerveux en développement du fœtus est particulièrement vulnérable à la toxicité du plomb. Une toxicité neurologique est observée chez les enfants des femmes exposées en raison de la capacité du plomb à traverser la barrière placentaire. Une préoccupation particulière pour les femmes enceintes est qu'une partie de l'accumulation de plomb dans les os est libérée dans le sang pendant la grossesse. Plusieurs études ont démontré que même de faibles expositions maternelles au plomb produisent des déficits intellectuels et comportementaux chez les enfants.

Dioxine

Les dioxines et les composés de type dioxine persistent longtemps dans l'environnement et sont répandus, de sorte que tout le monde a une certaine quantité de dioxines dans le corps. L'exposition intra-utérine aux dioxines et aux composés de type dioxine a été associée à de subtils changements développementaux chez le fœtus. Les effets sur l'enfant plus tard dans la vie comprennent des modifications de la fonction hépatique, des taux d'hormones thyroïdiennes, des taux de globules blancs et une diminution des performances dans les tests d'apprentissage et d'intelligence.

La pollution de l'air

La pollution de l'air peut affecter négativement une grossesse, entraînant des taux plus élevés de naissances prématurées, de retard de croissance et de problèmes cardiaques et pulmonaires chez le nourrisson.

Des composés tels que le monoxyde de carbone, le dioxyde de soufre et le dioxyde d'azote ont tous le potentiel de causer de graves dommages lorsqu'ils sont inhalés par une femme enceinte. Un faible poids à la naissance, une naissance prématurée, un retard de croissance intra-utérin et des anomalies congénitales ont tous été associés à l'exposition du fœtus à la pollution de l'air. Bien que la pollution puisse être trouvée pratiquement partout, il existe des sources spécifiques qui sont connues pour libérer des substances toxiques et devraient être évitées si possible par ceux qui souhaitent rester relativement exempts de toxines. Ces substances comprennent, sans s'y limiter : les aciéries, les usines de traitement des eaux usées/des eaux usées, les incinérateurs d'eaux usées, les usines de fabrication d'automobiles, les raffineries de pétrole et les usines de fabrication de produits chimiques.

Le contrôle de la pollution de l'air peut être difficile. Par exemple, à Los Angeles, des réglementations ont été prises pour contrôler la pollution en mettant des règles sur les émissions industrielles et des véhicules. Des améliorations ont été apportées pour répondre à ces réglementations. Malgré ces améliorations, la région ne respecte toujours pas les normes fédérales pour l'ozone et les particules. Environ 150 000 naissances ont lieu chaque année à Los Angeles. Ainsi, tous les effets de la pollution atmosphérique sur le développement humain in utero sont une grande préoccupation pour ceux qui vivent dans cette région.

Les particules (PM) sont constituées d'un mélange de particules polluantes qui restent dans l'air et varient selon la région. Ces particules sont très petites, allant de PM10 à PM 2,5, qui peuvent facilement pénétrer dans les poumons. Il a été démontré que les particules étaient associées à une morbidité et une mortalité cardio-respiratoires aiguës. Il a été démontré que la croissance intra-utérine est affectée par les particules, ce qui entraîne des conséquences néfastes pour le développement fœtal, telles qu'une croissance fœtale faible ou lente, et une augmentation de la morbidité et de la mortalité fœtales. Une étude de 2012 a révélé que les expositions aux PM 2,5 différaient selon la race/l'origine ethnique, l'âge et le statut socio-économique, ce qui a conduit certaines populations à avoir des effets négatifs plus importants sur la santé en raison de la pollution de l'environnement, en particulier en ce qui concerne les particules .

Pesticides

Les pesticides sont créés dans le but spécifique de causer des dommages (aux insectes, aux rongeurs et à d'autres parasites), les pesticides peuvent causer de graves dommages au fœtus en développement s'ils sont introduits dans l'environnement fœtal. Des études ont montré que des pesticides, en particulier des fongicides, sont apparus dans des analyses de sang de cordon de nourrissons, prouvant que ces toxines sont effectivement transférées dans le corps du bébé. Dans l'ensemble, les deux pesticides les plus fréquemment détectés dans le sang de cordon sont le diéthyltoluamide (DEET) et la vinclozoline (un fongicide). Bien que la toxicité des pesticides ne soit pas aussi fréquemment mentionnée que certaines des autres méthodes de toxicité environnementale, telles que la pollution de l'air, la contamination peut survenir à tout moment en s'engageant simplement dans des activités quotidiennes telles que marcher sur un sentier à proximité d'une zone contaminée ou manger des aliments qui n'ont pas été lavés correctement. Rien qu'en 2007, 1,1 milliard de livres de pesticides ont été retrouvés présents dans l'environnement, faisant gagner en notoriété l'exposition aux pesticides comme une nouvelle cause de prudence pour ceux qui souhaitent préserver leur santé.

Un examen de 2013 de 27 études sur les expositions prénatales et de la petite enfance aux pesticides organophosphorés a révélé que toutes sauf une montraient des résultats neurodéveloppementaux négatifs. Dans les dix études qui ont évalué l'exposition prénatale, « des déficits cognitifs (liés à la mémoire de travail) ont été trouvés chez les enfants à l'âge de 7 ans, des déficits comportementaux (liés à l'attention) observés principalement chez les tout-petits, et des déficits moteurs (réflexes anormaux), observés principalement chez les nouveau-nés."

Une revue systématique des effets neurodéveloppementaux de l'exposition prénatale et postnatale aux pesticides organophosphorés a été réalisée en 2014. La revue a révélé que « la plupart des études évaluant l'exposition prénatale ont observé un effet négatif sur le développement mental et une augmentation des problèmes d'attention chez les enfants d'âge préscolaire et scolaire.

En 2017, une étude a examiné les effets possibles des pesticides agricoles sur plus de 500 000 naissances dans une région largement agricole de la Californie et a comparé leurs résultats aux résultats des naissances dans d'autres régions californiennes moins dominées par l'agriculture. Dans l'ensemble, ils ont constaté que l'exposition aux pesticides augmentait de 5 à 9 % les issues défavorables à la naissance, mais uniquement chez les mères exposées aux quantités les plus élevées de pesticides.

Benzènes

L' exposition au benzène chez les mères a été liée à des anomalies cérébrales fœtales, en particulier des anomalies du tube neural. Dans une étude, l' exposition aux BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène, xylènes) au cours du premier trimestre de la grossesse a clairement indiqué une association négative avec le diamètre cérébral bipariétal entre 20 et 32 ​​semaines de grossesse. Les femmes fortement exposées au toluène présentaient un taux de fausses couches trois à cinq fois supérieur à celui des femmes peu exposées, et il a été démontré que les femmes exposées professionnellement au benzène présentaient un taux plus élevé de fausses couches. L'exposition professionnelle paternelle au toluène et au formaldéhyde a également été liée à une fausse couche chez leurs partenaires. Le développement normal est fortement contrôlé par les hormones, et les perturbations causées par les produits chimiques fabriqués par l'homme peuvent changer de façon permanente le cours du développement. L'ozone ambiant a été associé négativement à la concentration de sperme chez les hommes, les produits chimiques associés aux opérations UOG (par exemple, le benzène, le toluène, le formaldéhyde, l'éthylène glycol et l'ozone) ont été associés à des impacts négatifs sur la qualité du sperme, en particulier la réduction du nombre de spermatozoïdes.

Une étude de 2011 a révélé une relation entre les anomalies du tube neural et l'exposition maternelle au benzène , un composé associé à l'extraction du gaz naturel. L'étude a révélé que les mères vivant dans les secteurs de recensement du Texas avec des niveaux ambiants de benzène plus élevés étaient plus susceptibles d'avoir une progéniture avec des anomalies du tube neural, telles que le spina bifida , que les mères vivant dans des zones à faibles niveaux de benzène .

Autre

  • La chaleur et le bruit ont également des effets significatifs sur le développement.
  • Dioxyde de carbone – diminution de l'apport d'oxygène au cerveau, déficiences intellectuelles
  • Rayonnements ionisants – fausse couche, faible poids à la naissance, malformations congénitales physiques, cancers infantiles
  • L'exposition environnementale au perchlorate chez les femmes souffrant d' hypothyroïdie entraîne un risque important de faible QI chez l'enfant.

Éviter les toxines environnementales pertinentes pendant la grossesse

L' American College of Nurse-Midwives recommande les précautions suivantes pour minimiser l'exposition aux toxines environnementales pertinentes pendant la grossesse :

  • Évitez les fournitures de peinture telles que les vitraux, les peintures à l'huile et les émaux en céramique, et utilisez plutôt des peintures et des émaux à l'aquarelle ou à l'acrylique.
  • Vérifier la qualité de l' eau du robinet ou de l'eau en bouteille et changer les habitudes de consommation d'eau si nécessaire.
  • Si vous vivez dans une maison construite avant 1978, vérifiez si de la peinture au plomb a été utilisée. Si tel est le cas, la peinture qui s'effrite ou s'écaille ne doit pas être touchée, un professionnel doit enlever la peinture et le site doit être évité pendant que la peinture est enlevée ou poncée.
  • Diminuer l'exposition aux pesticides ; laver soigneusement tous les produits , peler la peau des fruits et légumes ou acheter des produits biologiques si possible.
  • Évitez tout produit de nettoyage étiqueté "toxique" ou tout produit avec un avertissement sur l'étiquette, et essayez plutôt des produits naturels, du bicarbonate de soude, du vinaigre et/ou de l'eau pour nettoyer.

Développement du gaz naturel

Dans une étude rurale du Colorado sur le développement du gaz naturel , la résidence de la mère dans un rayon de 10 milles des puits de gaz naturel s'est avérée avoir une association positive avec la prévalence des malformations cardiaques congénitales (CHD) et des anomalies du tube neural (ATN). Parallèlement à cette constatation, une petite association a été trouvée entre le poids moyen à la naissance et la densité et la proximité des puits de gaz naturel. L'exposition maternelle par les puits de gaz naturel peut prendre la forme de benzène, de solvants, d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et d'autres polluants atmosphériques tels que le toluène, le dioxyde d'azote et le dioxyde de soufre.

En Pennsylvanie, les puits de production de gaz naturel non conventionnel sont passés de zéro en 2005 à 3689 en 2013. Une étude de 2016 portant sur 9384 mères et 10 946 nouveau-nés dans le système de santé Geisinger en Pennsylvanie a révélé que l'exposition résidentielle prénatale à l'activité de développement de gaz naturel non conventionnel était associée à la naissance prématurée et grossesse à haut risque enregistrée par un médecin. Dans le sud-ouest de la Pennsylvanie, la proximité de la mère avec le forage de gaz non conventionnel s'est avérée associée à une diminution du poids à la naissance. Il n'était pas clair quelle voie d'exposition : l'air, le sol ou l'eau pouvait être attribuée à l'association. Des recherches supplémentaires et des études plus importantes sur ce sujet sont nécessaires.

Les perturbateurs endocriniens sont des composés qui peuvent perturber le développement normal et les niveaux normaux d'hormones chez l'homme. Les produits chimiques perturbateurs endocriniens (EDC) peuvent interagir avec les récepteurs hormonaux , ainsi que modifier les concentrations d'hormones dans le corps, entraînant des réponses hormonales incorrectes dans le corps et perturbant le fonctionnement normal des enzymes. L'extraction de pétrole et de gaz est connue pour contribuer aux perturbateurs endocriniens dans l'environnement, en grande partie en raison du risque élevé de contamination des eaux souterraines et de surface qui accompagne ces extractions. En plus de la contamination de l'eau , l'extraction de pétrole et de gaz entraîne également des niveaux plus élevés de pollution de l' air , créant une autre voie d'exposition pour ces perturbateurs endocriniens. Ce problème est souvent sous-estimé et, par conséquent, l'ampleur réelle de l'impact est sous-estimée. En 2016, une étude a été menée pour évaluer la nécessité d'une composante endocrinienne dans les évaluations de santé pour le forage et l'extraction de pétrole et de gaz dans les zones densément peuplées. Avec le potentiel élevé de libération de produits chimiques pétroliers et gaziers lors de l'extraction, en particulier de produits chimiques dont il a été démontré qu'ils perturbent la production et le fonctionnement normaux des hormones, les auteurs ont fortement insisté sur la nécessité d'un composant centré sur la fonction endocrinienne et la santé globale avec des évaluations de la santé, et comment ce qui à son tour a un impact sur l'environnement.

Rôle du placenta

Le placenta sain est une membrane semi-perméable qui forme une barrière pour la plupart des agents pathogènes et pour certaines substances xénobiotiques . Cependant, c'est par conception une barrière imparfaite puisqu'elle doit transporter des substances nécessaires à la croissance et au développement. Le transport placentaire peut être passive par diffusion de petites molécules qui sont lipide soluble ou par transport actif pour les substances qui sont plus grandes et / ou électriquement chargée . Certains produits chimiques toxiques peuvent être activement transportés. La dose d'une substance reçue par le fœtus est déterminée par la quantité de substance transportée à travers le placenta ainsi que par la vitesse de métabolisme et d' élimination de la substance. Comme le fœtus a un métabolisme immature , il est incapable de détoxifier très efficacement les substances ; et comme le placenta joue un rôle si important dans les échanges de substances entre la mère et le fœtus, il va sans dire que toutes les substances toxiques auxquelles la mère est exposée sont transportées vers le fœtus, où elles peuvent alors affecter le développement. Le dioxyde de carbone, le plomb, l'éthanol (alcool) et la fumée de cigarette en particulier sont toutes des substances qui ont une forte probabilité de transfert placentaire.

L'identification des dangers potentiels pour le développement du fœtus nécessite une base d'informations scientifiques. En 2004, Brent a proposé un ensemble de critères pour identifier les causes de malformations congénitales qui sont également applicables à la toxicité pour le développement en général. Ces critères sont :

  • Des études épidémiologiques bien menées montrent systématiquement une relation entre des effets particuliers et l'exposition à la substance.
  • Les tendances des données soutiennent une relation entre les niveaux changeants d'exposition et l'effet spécifique.
  • Les études animales fournissent des preuves de la corrélation entre les expositions aux substances et des effets particuliers.

Voir également

Les références

Lectures complémentaires