Des microplastiques dans le bulbe olfactif du cerveau humain
Pierre Margent, Dr| 14 Novembre 2024
Une étude à partir des bulbes olfactifs de 15 personnes décédées montre que des microplastiques peuvent y être détectés, suggérant une voie potentielle de translocation des microplastiques vers le cerveau.
La pollution par microplastiques (MP) est devenue, ces dernières années, une préoccupation environnementale majeure, soulevant des interrogations quant à ses effets nocifs potentiels en cas de passage dans le corps humain. Des MP ont été détectés dans des organes très divers mais, à ce jour, cela n’avait pas été rapporté dans le cerveau humain.
De fait, la barrière hémato-encéphalique constitue un facteur limitant essentiel. Toutefois, l’accès au cerveau des micro et nano plastiques pourrait se faire par la voie olfactive, via les neurones olfactifs qui transmettent les informations vers le système olfactif cérébral : leurs axones traversent la lame criblée de l’ethmoïde pour atteindre les bulbes olfactifs (BO), eux même connectés au système limbique.
Certaines données laissent à penser que la voie olfactive pourrait permettre la translocation de particules exogènes vers les structures cérébrales. En effet, des particules de carbone noir ont été détectées en quantité dans les BO, de même que la forme amiboïde de Naegleria fowleri, à l’origine de méningo-encéphalites. De par la présence ubiquitaire des MP dans l’air ambiant et également dans les cavités nasales, l’hypothèse d’une pénétration des MP de très petite taille vers les BO est plausible.
Une série autopsique de 15 cas
Un travail a été mené entre février 2023 et mai 2024, à partir de l’analyse des BO de 15 individus décédés, qui avaient tous résidé au moins 5 ans à Sao Paulo (Brésil). Des renseignements précis ont été réunis sur leur profession, leurs pathologies et mode de vie. Un antécédent d’intervention neurochirurgicale constituait un critère d’exclusion. Il fut aussi procédé à l’analyse des BO de 2 bébés mort-nés à 7 mois de grossesse, qui ont servi de contrôle négatif.
Sous stricte mesure de non-contamination extérieure, il fut procédé à une spectroscopieinfrarouge à transformée de Fourrier (µFTIRI), après préfiltre par fibres de cellulose dont la taille des mailles était de 0,45 µM. Lors de chaque étape, de grandes précautions ont été prises pour éviter toute contamination par l’air ambiant. De même, l’eau utilisée était ultra purifiée et le personnel de laboratoire portait des blouses exclusivement en coton, à l’exclusion de tout plastique ou autre textile.
Dernier point, les échantillons de BO furent examinés dans une cabine à flux laminaire et des filtres propres servirent de contrôle négatif. La présence de MP fut évaluée au niveau du BO gauche, en microscopie optique après 48 heures de lyophilisation maintenant l’intégrité des tissus.
La partie droite fut, pour sa part, congelée en flacons de verre scellés, puis incubée en boites de Petri maintenues closes jusqu’à l’analyse µFTIRI. La taille des particules décelées fut analysée par analyse microphotographique après spectroscopie. La couleur et la composition polymérique des MP détectés ont également été analysées.
Des microplastiques dans les bulbes olfactifs de 8 des 15 cas
L’âge médian des 15 individus (dont 12 hommes) autopsiés était de 69,5 (33-100) ans. La masse moyenne des BO prélevés était de 0,187 (0,05) grammes. Au total, 16 particules de synthèse et de fibres ont été identifiées, entre 1 et 4 par BO. On notait 25 % de particules sphériques. Elles avaient une longueur moyenne de 12,1 (7,2) µm, allant de 5,5 à 26,4 µm et une largeur moyenne de 21,4 (2,6) µm, variant de 10,0 à 24,5.
Il fut identifié 2 fibres de coton, 2 perles de silicate et un fragment de silice. Dans 43,8 % des cas, le polymère décelé était du polypropylène. Point notable, les matériaux mis en évidence n’ont pas été retrouvés dans les filtres témoins négatifs, confirmant ainsi un risque très faible de contamination au cours de l’étude.
Il s’agit donc là, à priori, du premier travail décelant la présence de micro particules dans le cerveau humain, avec étude en µFTIR permettant leur quantification et leur caractérisation. Ces particules ont été décelées dans 8 des 15 BO autopsiés. Il est ainsi fait la démonstration que, non seulement du carbone noir, mais aussi des MP peuvent passer des cavités nasales vers le cerveau à travers la lame criblée de l’ethmoïde qui comporte de multiples foramen, de moins de 1 mm de diamètre, autorisant le passage des neurones olfactifs, la surface totale de ces pertuis tendant à diminuer avec l’âge.
En outre, une partie de l’écoulement du liquide céphalo-rachidien s’effectue via des vaisseaux lymphatiques entourant les axones olfactifs, avec, mis en évidence chez la souris, des espaces paracellulaires pouvant laisser passer des particules de plus gros calibre.
Ces constatations renforcent l’hypothèse que les voies olfactives pourraient être un site d’entrée de particules exogènes vers le cerveau, la présence de ces dernières pouvant, éventuellement, être associée à des manifestations neurologiques et/ou psychiatriques, telles qu’une démence, une maladie de Parkinson, voire, chez l’enfant, à des troubles du développement cérébral. Dans cette étude brésilienne, les MP décelés sont pour la plupart des plastiques retrouvés communément dans les emballages ou les vêtements.
Il faut toutefois signaler quelques réserves à cette étude. D’autres voies de pénétration vers le cerveau sont possibles, via la barrière hémato-encéphalique, les voies respiratoires ou le nerf trijumeau. Par ailleurs, la matière biologique des BO a quelques similitudes avec celle de matériaux polymères. Enfin, les techniques de spectroscopie µFTIR ne permettent pas de déceler des nano plastiques…
En conclusion, ce travail confirme la présence de MP dans les BO, essentiellement de polymères, type polypropylène et nylon, suggérant que les voies olfactives pourraient constituer une porte d’entrée vers le cerveau de polluants environnementaux présents dans l’air ambiant. Serait-ce à mettre en parallèle avec l’augmentation des maladies neurodégénératives ? Des technologies complémentaires non invasives, telles que l’imagerie par résonance magnétique, pourraient permettre de dépasser les limites actuelles de l’analyse des tissus humains et mieux comprendre les dangers des MP pour l’homme.
References
Amato-Lourenço LF, Dantas KC, Júnior GR, et al. Microplastics in the Olfactory Bulb of the Human Brain. JAMA Netw Open. 2024 Sep 3;7(9):e2440018. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2024.40018.
Les coûts exorbitants du « poison » plastique pour la santé humaine dénoncés dans un rapport parlementaire
A moins de deux semaines du sommet de Busan pour la mise en place d’un traité mondial sur la pollution plastique, l’office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques dresse un état des lieux édifiant de ses conséquences sur la santé.
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Le plastique ne représente pas seulement une menace pour l’environnement, c’est également un danger aux coûts exorbitants pour la santé humaine. A quelques jours de l’ouverture à Busan (Corée du Sud) du dernier cycle de négociations sur le futur traité international visant à mettre fin à la pollution plastique, le 25 novembre, l’office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques (Opecst) tire le signal d’alarme.
Dans une note de synthèse publiée jeudi 14 novembre, l’Opecst dresse un état des lieux aussi complet qu’inquiétant des connaissances scientifiques sur « les impacts des plastiques sur la santé ». Afin de faire des recommandations aux négociateurs du traité, le député Philippe Bolo (MoDem, Maine-et-Loire), coauteur, avec l’ex-sénatrice Angèle Préville, d’un premier rapport de référence (« Pollution plastique : une bombe à retardement ») en 2020, a organisé mi-octobre l’audition d’une dizaine de chercheurs parmi les meilleurs experts français et internationaux sur les effets sanitaires de l’exposition aux plastiques.
La production de plastique a doublé au cours des vingt dernières années, et devrait dépasser 500 millions de tonnes pour l’année 2024 : de quoi emballer 50 fois la France dans un film alimentaire. Selon les projections de l’Organisation de coopération et de développement économiques, cette production exponentielle devrait atteindre le milliard de tonnes avant 2050, si rien n’est fait.
Lire aussi : Le plastique, une menace protéiforme
Elle s’accompagne d’une explosion comparable des déchets : ils devraient presque doubler entre 2020 et 2040, pour dépasser les 600 millions de tonnes. Une très faible partie est recyclée (moins de 10 %), près de la moitié est enfouie dans des décharges et 19 % sont incinérés.
Le reste (22 %) se retrouve dans l’environnement sous forme de fragments de macroplastiques (88 %), de microplastiques (inférieurs à 5 millimètres) et de nanoplastiques (inférieurs à 100 nanomètres) à mesure qu’il se dégrade.
Risques accrus d’accident vasculaire
Ces particules ont colonisé tout l’environnement (du sommet de l’Everest à la fosse océanique des Mariannes, à 11 000 mètres de profondeur) et tous les organismes vivants. Il existe trois voies d’exposition humaine aux plastiques : l’alimentation, le contact cutané et la respiration.
Un Parisien inhale ainsi jusqu’à 30 millions de particules plastiques par an. Et une bouteille d’eau en plastique peut contenir jusqu’à 250 000 particules par litre, dont 90 % de nanoparticules.
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Pas une semaine ne passe sans qu’une étude scientifique ne révèle la présence de particules plastiques dans le sang, le placenta, le lait maternel, les reins, les testicules… Une étude publiée en mars dans le New England Journal of Medicine a démontré le lien entre l’accumulation de micro et nanoparticules de plastiques dans nos artères et des risques accrus d’accident vasculaire cérébral, de crise cardiaque ou de décès prématuré.
Des chercheurs américains ont mis en évidence son accumulation particulièrement inquiétante dans le cerveau. A partir de l’examen d’une centaine de cadavres, ils ont établi que 0,5 % du poids du cerveau serait formé de plastique, soit 5 milligrammes par gramme de cerveau. D’autres études ont montré la corrélation entre la présence de plastique dans les poumons et des pathologies respiratoires ou entre l’augmentation du cancer de l’estomac et la déglutition des particules inhalées.
Des molécules associées à des effets délétères
La dangerosité des plastiques est également liée aux substances chimiques qu’ils contiennent. Les plastiques (on recense plus de 4 000 polymères différents) fonctionnent comme un cheval de Troie, car ils renferment (et relarguent dans notre corps) une multitude de substances chimiques, dont des additifs ajoutés par les industriels pour les colorer ou les rendre plus souples ou plus résistants. A ce jour, environ 16 000 produits chimiques ont été identifiés. Plus du quart (4 200) sont considérés comme des substances extrêmement préoccupantes. Dans cette longue liste, on trouve des phtalates, des bisphénols, des PCB, des retardateurs de flamme bromés ou encore des polluants éternels. Autant de molécules associées à de multiples effets délétères.
Il est ainsi désormais établi que les perturbateurs endocriniens présents dans les plastiques peuvent nuire à la qualité du sperme et à la fertilité, provoquer des cancers, l’endométriose, une puberté précoce, des troubles neurologiques et des difficultés d’apprentissage, des anomalies des organes sexuels, une altération de la croissance, du système nerveux et de la fonction immunitaire, ainsi que diverses maladies respiratoires, cardiovasculaires, métaboliques, etc.
Lire aussi (en 2022) : Déclin de la fertilité masculine : une nouvelle étude pointe l’impact des polluants du quotidien sur la baisse de qualité du sperme
« Les coûts sanitaires des substances chimiques dans les plastiques sont exorbitants pour la société », alerte l’Opecst. Rien qu’aux Etats-Unis, les substances chimiques perturbatrices du système endocrinien présentes dans les plastiques ont un coût évalué à au moins 250 milliards de dollars (237 milliards d’euros) par an, selon une étude publiée en janvier dans le Journal of the Endocrine Society. Une étude menée sur les effets sanitaires de trois substances chimiques clés associées aux plastiques (le retardateur de flamme PBDE, le bisphénol A et le phtalate DEHP) arrive au fardeau de 40 000 décès et au coût faramineux de 675 milliards de dollars par an, toujours aux Etats-Unis.
« Supprimer les plastiques inutiles »
« Si des plastiques sont utiles et précieux, d’autres sont un fléau pour l’environnement, la biodiversité et notre santé,estime Philippe Bolo, qui sera présent à Busan avec la coalition internationale de parlementaires qu’il a mise sur pied. Il faut supprimer les plastiques inutiles et dangereux pour la santé. » Au total, l’Opecst formule neuf recommandations à destination des négociateurs du futur traité. « Seules des politiques contraignantes limitant la production et la demande de plastiques vierges permettront de lutter efficacement contre la pollution plastique », exhorte l’office.
Le projet de texte soumis aux négociateurs se garde pourtant bien d’aborder cette question qui divise les Etats entre ceux qui souhaitent un traité ambitieux et les pays producteurs de pétrole qui défendent l’industrie plastique. « De plus en plus de preuves montrent que le plastique est un poison », commente Hugh Montgomery, professeur de médecine intensive à University College, à Londres. Avec d’autres membres du Plastic Health Council, un réseau de scientifiques de renommée mondiale, il a signé un appel en septembre pour « reconnaître le vrai coût du plastique sur la santé » et prévenir que « le traité sera un échec » s’il ne s’attaque pas à la production de plastique.
Microplastics and Nanoplastics in Atheromas and Cardiovascular Events
Authors: Raffaele Marfella, M.D., Ph.D. https://orcid.org/0000-0003-3960-9270, Francesco Prattichizzo, Ph.D., Celestino Sardu, M.D., Ph.D., Gianluca Fulgenzi, Ph.D., Laura Graciotti, Ph.D., Tatiana Spadoni, Ph.D., NunziaD’Onofrio, Ph.D., +35, and Giuseppe Paolisso, M.D.Author Info & Affiliations
Published March 6, 2024
N Engl J Med 2024;390:900-910
Electron Microscopy Analysis of Atheromatous Plaque.
RESULTS
A total of 304 patients were enrolled in the study, and 257 completed a mean (±SD) follow-up of 33.7±6.9 months. Polyethylene was detected in carotid artery plaque of 150 patients (58.4%), with a mean level of 21.7±24.5 μg per milligram of plaque; 31 patients (12.1%) also had measurable amounts of polyvinyl chloride, with a mean level of 5.2±2.4 μg per milligram of plaque. Electron microscopy revealed visible, jagged-edged foreign particles among plaque macrophages and scattered in the external debris. Radiographic examination showed that some of these particles included chlorine. Patients in whom MNPs were detected within the atheroma were at higher risk for a primary end-point event than those in whom these substances were not detected (hazard ratio, 4.53; 95% confidence interval, 2.00 to 10.27; P<0.001).
Associations between the Presence of MNPs and Cardiovascular Events.
CONCLUSIONS
In this study, patients with carotid artery plaque in which MNPs were detected had a higher risk of a composite of myocardial infarction, stroke, or death from any cause at 34 months of follow-up than those in whom MNPs were not detected. (Funded by Programmi di Ricerca Scientifica di Rilevante Interesse Nazionale and others; ClinicalTrials.gov number, NCT05900947.)
Santé-Environnement-Politique 