Les particules grossières et les métaux lourds peuvent activer des gènes pathogènes
Il ne fait aucun doute que la pollution de l’air est toxique pour le corps humain. Des études ont montré que les particules présentes dans l’air peuvent entraîner des maladies pulmonaires, des maladies cardiaques, des accidents vasculaires cérébraux et le cancer du poumon. Mais les chercheurs pensaient que le cerveau pourrait être protégé grâce à la barrière hémato-encéphalique, un système naturel qui filtre les substances étrangères et certains neurotransmetteurs avant qu’ils ne circulent dans le cerveau. Une nouvelle étude menée par des chercheurs du centre médical Cedars-Sinai de Los Angeles montre que de nombreux métaux lourds présents dans l'air peuvent pénétrer dans les tissus cérébraux et que ces polluants activent des gènes susceptibles de conduire à des cancers ou à des troubles neurodégénératifs.
Pour comprendre l'impact de la pollution de l'air sur le cerveau, le docteur Julia Ljubimova, directrice du centre de recherche en nanomédecine de Cedars-Sinai, a produit de l'air présentant la même composition chimique que celui trouvé à Riverside, en Californie, dans le bassin de Los Angeles. Elle et son équipe ont ensuite soumis des rats à l'air, différents groupes de rats respirant l'air pollué pendant deux semaines, un à trois mois et 12 mois. Après avoir examiné le cerveau des rongeurs, les chercheurs ont découvert des concentrations de métaux lourds plus élevées que la normale, notamment le cadmium, le cobalt, le plomb, le nickel, le vanadium et le zinc, accumulées chez les rats exposés à la pollution pendant un mois ou plus. Plus inquiétant encore, les grosses particules de polluants avaient activé certains gènes. La recherche paraît dans la revue Rapports scientifiques.
« Au début, j’étais même sceptique quant à la possibilité de trouver quoi que ce soit. Par exemple, un fumeur doit fumer pendant 20 ans pour développer un cancer du poumon », explique Ljubimova, « donc je n'étais pas sûr qu'en trois, six ou 12 mois d'exposition, nous puissions détecter des changements dans le cerveau de ces animaux au niveau génomique. J’ai été très, très surpris lorsque nous avons constaté autant de changements.
Alors, comment ces métaux lourds parviennent-ils à pénétrer dans le cerveau malgré la barrière hémato-encéphalique ? Les particules grossières pénètrent par les poumons, qui absorbent les particules de pollution dans la circulation sanguine et peuvent d'une manière ou d'une autre vaincre la barrière hémato-encéphalique, qui peut s'affaiblir en raison de l'hypertension artérielle, de l'inflammation et d'autres stress. Les particules inhalées par le nez ont une voie plus directe vers le cerveau via le système olfactif et peuvent s'accumuler par cette voie. Une fois dans le cerveau, les métaux provoquent une inflammation, activant certains gènes, y compris ceux qui causent des tumeurs à la fois bénignes et malignes, et d'autres qui sont soupçonnés de provoquer des troubles neurodégénératifs comme la maladie de Parkinson, la SLA, la maladie d'Alzheimer et d'autres types de démence – quelque chose que d'autres récents des études ont également découvert.
Il reste encore de nombreuses questions auxquelles l’étude ne peut pas répondre. Par exemple, ces métaux lourds s’accumulent-ils tout au long de la vie ou le corps peut-il les éliminer ? Et surtout, une étude sur les rats peut-elle s’appliquer aux humains ? Bien que Ljubimova affirme qu'il est probable que les mêmes systèmes soient à l'œuvre chez les humains et les rongeurs, son équipe étudie également les archives de tissus cérébraux humains de Cedars-Sinai pour voir s'il existe des preuves de l'accumulation de ces particules grossières dans le cerveau de personnes ayant vécu dans des zones avec la pollution de l'air.
Ljubimova dit que même si les polluants de son étude étaient basés sur Los Angeles, elle suppose que bon nombre des mêmes effets se produisent dans des villes du monde entier présentant des charges similaires de polluants grossiers. L’espoir, dit-elle, est que l’étude et les futurs suivis inciteront les décideurs politiques à examiner de plus près les impacts sur la santé de l’industrie, des émissions automobiles, de l’agriculture et des activités militaires à Los Angeles et dans d’autres régions confrontées à des problèmes de pollution. Elle souligne que de plus en plus de personnes sont exposées à un air douteux à mesure que l'urbanisation se développe, et que les scientifiques ne connaissent pas tous les organes et effets néfastes possibles que l'exposition peut provoquer.
«Nous pensions que la nature protégeait le cerveau à travers la barrière hémato-encéphalique», dit-elle. « Mais maintenant, nous constatons que non, la pollution de l’air affecte même des organes isolés et protégés comme le cerveau. Il s’agit d’informations importantes pour réfléchir aux nouveaux développements et aux moyens de protéger le public.
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