Effet(s) dose-dépendant(s) des polluants

[invitee5564eb2]

Bonjour,

La question que je me pose a sans doute déjà sa réponse sur le web, mais ma recherche n'a pas donné grand chose jusqu'ici ; et puisqu'elle touche à la définition de ce qu'on appelle "pollution", je me suis dit qu'elle pourrait intéresser d'autres personnes ici. Alors voilà :

L'effet d'une substance jugée nocive pour un organisme (humain par exemple) est, dit-on, "dose-dépendant", c'est-à-dire plus ou moins fort selon l'exposition de de l'organisme à ce polluant (durée d'exposition à des rayonnements ionisants et intensité de ceux-ci, quantité de nitrates ingérées par des enfants en bas âge, etc). En-dessous d'un certain seuil, l'effet de cette substance est dit négligeable.

Schématisons : soit un individu exposé continuellement à 1000 substances potentiellement nocives (polluants atmosphériques, pesticides, etc), mais n'étant chacune présente qu'à hauteur d'un millième de sa valeur-seuil de nocivité, valeur à ne pas dépasser (50mg/L de nitrates dans l'eau de boisson, par exemple). Un expert (chargé de juger de l'état sanitaire de l'environnement de cet individu) tiendra-t-il compte de la somme de ces effets, bien que négligeables pris un à un ? Selon vos connaissances et expériences, oui, non, pourquoi (sur quelles bases théoriques) ?

Ou encore : effet 1 négligeable + effet 2 négligeable + ... effet n négligeable = 0 ? ou > 0 ?

En espérant avoir été suffisamment clair...
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[Franz Dur]

Tu ne trouveras aucune réponse "claire" sur le web (ou alors émanant de charlatans) car la question est très complexe et on ne possède que des réponses partielles.

D'abord il faut distinguer les radiations du reste. Et le type d'effet. Si la dose est mutagène, les effets seront cumulatifs si l'exposition est répétée. Si l'effet est du type "brûlure" il peut y avoir restauration des tissus et pas d'effet cumulatif. Il y a une littérature très abondante, une forme accessible se trouve sans doute dans les cours de radioprotection tels que ceux que doivent suivre les personnels responsables dans les labos du CNRS, INSERM etc.. Tu peux chercher avec google.

Pour ce qui est des "substances nocives" c'est un peu pareil. On parle généralement de xénobiotiques (=étrangers à la vie -sous entendu d'un organisme donné-) qui sont l'ensemble des composés d'origine chimique ou naturelle auxquelles un organisme peut se trouver confronté. Si tu manges de l'amanite phalloïde tu verras que la phalloïdine est naturelle mais très étrangère à ta vie, très dure à détoxiquer par ton organisme qui ne sait pas la synthétiser et pas la métaboliser non plus. Donc xénobiotiques = pesticides, médicaments, Exxx additifs alimentaires, solvants, polluants divers etc.. + une foultitude de produits naturels principalement d'origine végétale.

On peut ici également distinguer ceux qui sont mutagènes et ceux qui sont des "poisons" (certains sont les deux). Ensuite tout va dépendre de l'organisme en question (primate, rongeur, canidé etc) et de l'individu, plus exactement sa génétique et l'équipent enzymatique qui en découle. On peut prendre l'exemple du cancer du poumon, dont l'agent causatif chez le fumeur est le benzopyrène. C'est un composé très inerte en soi, mais qui va être activé dans l'épithélium pulmonaire par une suite de réactions enzymatiques pour donner un mutagène puissant. Ses effets sont évidament cumulatifs. Mais tout le monde connait des fumeurs invétérés qui mourront d'infarctus et des non-fumeurs qui souffrent d'un cancer.

Idem pour la détoxication des médicaments, pesticides, additifs etc.. ils sont métabolisés puis éliminés par un ensemble de réactions enzymatiques qui varie sensiblement d'une espèce à l'autre, et dans une espèce d'un individu à l'autre. A cause de l'importance des médicaments et des études de certification précédent leur mise sur le marché on connait bien ces mécanismes et on sait qu'il peut y avoir synergie ("renforcement") ou antagonisme ("affaiblissement") des effets de plusieurs molécules. C'est l'origine des interactions médicamenteuses.

Si tu fais une recherche avec "drug metabolism P450 glutathione" tu trouveras des dizaines de milliers d'articles (des milliers sont publiés chaque année) sur le sujet. Ils contiennent une foule d'exemples d'effets dose-dépendants, de synergie et d'antagonisme, de mutagenèse aussi, de médicaments, pesticides et autres polluants.

La difficulté est qu'il faut un bon bagage en biologie, biochimie, génétique... pour éplucher tout ça, et du recul pour se rendre compte que chaque étude, chaque composé et chaque organisme est un cas particulier avant de chercher à généraliser. Il y a dans certaines facs des cours de pharmacologie moléculaire (les termes peuvent varier) que l'on doit pouvoir suivre comme auditeur libre.

Francis

[invitee5564eb2]

Tout d'abord, merci pour ta réponse détaillée. J'aimerais approfondir sur les xénobiotiques (que nous absorbons d'une manière ou d'une autre) et rayonnements (même naturels) mutagènes donc potentiellement cancérigènes, en mettant un instant de côté antagonismes et synergies, par souci de simplicité.

J'ai appris à considérer (dites-moi si je me trompe) l'apparition d'un cancer chez une personne comme un phénomène probabiliste (p1 -> mutation, p2*p1 -> maintien de la mutation, p3*p2*p1 -> cellule cancéreuse - en gros), impossible à prédire (si ce n'est théoriquement à l'échelle d'une population). Et je m'imagine que l'exposition aux rayons gamma, au benzopyrène ou autres, même dans des proportions infimes, augmente le risque d'apparition d'un cancer - même dans des proportions infimes, et que les seuils d'exposition à ne pas dépasser sont plus statistiques que biologiques. Déjà, est-ce que je fais fausse route - est-ce qu'en dessous d'un certain taux de mutations, nos cellules son en mesure de corriger toutes les erreurs dans leur matériel génétique, par exemple ?

(Si ce n'est pas le cas, si une exposition "négligeable" à un xénobiotique ou un rayonnement mutagène précis entraîne un risque non nul, alors cela ne dit rien du risque réel que court l'individu considéré : il faudra pour cela recenser l'ensemble des facteurs de mutation auquel il est soumis et additionner leurs effets - et leurs interactions. C'est cette question qui me tracasse, et donc la pertinence des valeurs-seuil considérées indépendamment les unes des autres).

[Franz Dur]

Il existe une probabilité qu'une mutation mène au développement d'un cancer. Elle est heureusement très faible car nous sommes soumis en permanence au rayonnement cosmique (dont les UV), à la radioactivité naturelle, de façon intermittente aux rayons X, aux mutagènes contenus dans notre alimentation y compris bio (fais une recherche sur mutagène et furanocoumarine, c'est un exemple entre 1000).

Une mutation est potentiellement cancérogène si elle "tape" dans un des gènes (ou leur zones de régulation) qui ont trait à la division cellulaire, aux mécanismes de réparation d'ADN etc... Sur l'ensemble du génome c'est une cible extrêmement petite, mais bien sur la probabilité est réelle et des cancers apparaissent. Et "ma" probabilité de développer un cancer à la suite d'une mutation précise est différente de la tienne, de celle du facteur etc..

Pour des raisons éthiques évidentes il n'y a pas d'expérimentation humaine, les données proviennent de l'analyse d'accidents et de comportements à risques, les échantillons sont (et heureusement) souvent faibles, il est difficile de désigner UN agent causatif. Sauf dans des cas bien particuliers comme amiante/cancer du mésothélium.

Les modèles animaux sont très étudiés mais l'extrapolation ne va pas de soi, même entre deux espèces voisines comme souris et rat il y a des différences importantes dans la réponse à certains cancérogènes.

Tu peux faire une recherche avec "Mécanismes de réparation du DNA", il y a foule...

Francis

[A voir en vidéo sur Futura]