La pollution de l’air impacte directement le cerveau, révèle une étude

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La pollution de l’air entraîne de sérieux risques pour la santé. Selon l’Organisation mondiale de la santé, en 2016, 4,2 millions de personnes dans le monde sont mortes prématurément suite à l’exposition aux particules fines. Affections respiratoires chroniques ou aiguës, cancer du poumon, cardiopathies et accidents vasculaires cérébraux sont tout autant de pathologies causées par l’inhalation de ces particules. Une nouvelle étude révèle aujourd’hui que cette pollution menace également directement le cerveau.

Un air pollué est susceptible de contenir de nombreux composants toxiques (ozone, dioxyde de soufre, oxydes d’azote) issus notamment de l’industrie, des transports ou de l’agriculture. Mais les matières particulaires (PM) sont les plus préoccupantes en matière d’effets néfastes sur la santé. Les particules ultrafines (dont le diamètre est inférieur à 0,1 µm, notées PM 0,1) en particulier, sont capables d’échapper aux systèmes de protection de l’organisme, notamment les cellules immunitaires sentinelles et les barrières biologiques.

Des études récentes ont par ailleurs révélé un lien étroit entre les PM et un risque accru de démence et de maladie d’Alzheimer chez les personnes âgées et de dysfonctionnement cognitif et de pathologie neurodégénérative dans tous les groupes d’âge. Ce qui suggère que les PM pourraient être un facteur de risque de maladies neurodégénératives. Des niveaux élevés de pollution de l’air ont même été associés à des problèmes cognitifs chez les enfants. Des chercheurs de l’Université de Birmingham et de divers instituts de recherche chinois se sont intéressés à la façon dont les particules inhalées peuvent atteindre le cerveau.

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Une voie directe vers le cerveau

« Nos connaissances sur les effets nocifs des particules fines en suspension dans l’air sur le système nerveux central sont insuffisantes. Ces travaux jettent un nouvel éclairage sur le lien entre l’inhalation de particules et la façon dont elles se déplacent ensuite dans le corps », a déclaré Iseult Lynch, professeure en nanosciences environnementales à l’Université de Birmingham et co-auteure de l’étude.

En analysant le liquide céphalo-rachidien prélevé sur 25 patients atteints d’une maladie cérébrale, les scientifiques ont trouvé diverses particules fines chez huit d’entre eux ; ces échantillons ont été comparés à ceux prélevés sur 26 témoins sains, dont un seul contenait des PM. Il existe donc bien un processus via lequel les substances particulaires toxiques parviennent à passer des poumons au cerveau.

Grâce à des expériences menées sur des lignées cellulaires en laboratoire et sur des souris, l’équipe a découvert que le PM inhalées, après avoir franchi la barrière air-sang (la barrière alvéolo-capillaire) des poumons, peuvent passer directement dans la circulation sanguine, via laquelle elles remontent jusqu’au cerveau. Selon les chercheurs, elles acquièrent probablement une couche de protéines et d’autres biomolécules, de manière à former une couronne, qui leur permet de traverser la barrière hématoencéphalique qui protège le cerveau.

Une fois parvenues au cerveau, ces particules détériorent cette barrière, de même que les tissus environnants. Il apparaît en outre qu’elles demeurent plus longtemps dans le cerveau que dans d’autres organes. Ainsi cette voie de transport directe des PM pourrait provoquer des troubles cérébraux et des lésions neurologiques à long terme.

Selon la spécialiste, le nombre de particules fines pouvant atteindre le cerveau en voyageant depuis les poumons est jusqu’à huit fois supérieur au nombre de particules qui passent directement par le nez ! Cette étude confirme ainsi la relation entre la pollution atmosphérique et une mauvaise santé cérébrale.

Des risques accrus de démence et de dépression

En raison de leur petite taille, les PM persistent dans l’atmosphère et peuvent facilement pénétrer dans les poumons pendant la respiration et se diffuser dans le corps via les vaisseaux sanguins. S’il est exposé à ces particules pendant une longue période, le système immunitaire se détériore rapidement, augmentant le risque de maladies telles que celles du système cardiovasculaire et de la peau, ainsi que des maladies respiratoires telles que le rhume, l’asthme et la bronchite.

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Pendant longtemps, la recherche sur la corrélation entre les particules fines et la santé s’est principalement concentrée sur les maladies pulmonaires et cardiovasculaires. Mais une étude publiée en 2020 dans Frontiers in Public Health avait déjà mis en évidence l’impact des particules fines sur le système nerveux central. Elle a révélé que la pollution de l’air peut provoquer divers troubles neurologiques résultant de l’inflammation du système nerveux, du stress oxydatif, de l’activation des cellules microgliales et des troubles de la barrière hématoencéphalique. Les auteurs de cette étude évoquaient notamment un risque accru de démence, d’AVC, de dépression ou encore de schizophrénie associée à l’exposition aux PM.

« Les dommages aux cellules neuronales causés par les poussières fines, en particulier chez les fœtus et les nourrissons, peuvent causer des lésions cérébrales permanentes ou entraîner des maladies neurologiques à l’âge adulte », ont-ils ajouté. Ils ont par ailleurs souligné que les taux de démence et de dépression continuent d’augmenter d’année en année en Corée, où les niveaux de particules fines sont supérieurs à la moyenne par rapport aux autres pays de l’OCDE.

Au vu de leurs derniers résultats, et face à l’augmentation croissante des PM dans l’atmosphère, Lynch et ses collaborateurs recommandent de poursuivre les recherches sur les mécanismes par lesquels les particules fines inhalées atteignent le cerveau.

Source : PNAS

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