Des microplastiques dans le bulbe olfactif du cerveau humain

Pierre Margent, Dr| 14 Novembre 2024 https://www.jim.fr/viewarticle/des-microplastiques-bulbe-olfactif-du-cerveau-humain-2024a1000ks6?ecd=wnl_all_241227_jim_daily-doctor_etid7121134&uac=368069PV&impID=7121134&sso=true

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. nullLISEZ LA SUITE CI-DESSOUS

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.null

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.LISEZ LA SUITE CI-DESSOUS

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.

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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.

Microplastiques : de la pollution environnementale aux maladies des voies urinaires

Dr Bernard-Alex Gauzere| 18 Octobre 2024 https://www.jim.fr/viewarticle/microplastiques-pollution-environnementale-aux-maladies-des-2024a1000j1s?ecd=wnl_all_241227_jim_daily-doctor_etid7121134&uac=368069PV&impID=7121134&sso=true

Alors qu’un rapport de l’OMS de 2019 concluait que les microplastiques présents dans l’eau potable ne présentaient pas de menace pour la santé humaine, des preuves contredisant ces conclusions s’accumulent. https://dc9d2b03eb15065a8dd461a4401ef7a3.safeframe.googlesyndication.com/safeframe/1-0-40/html/container.htmlLISEZ LA SUITE CI-DESSOUS

Depuis leur adoption généralisée au milieu du XX^èmesiècle, les plastiques sont passés d’une substance nouvelle à une gamme polyvalente de matériaux, avec une production de 368 millions de tonnes de plastique en 2019 qui devrait doubler d’ici 2039. La production et la dégradation du plastique impliquent une combinaison de processus physiques, chimiques et biologiques, entraînant l’accumulation de fragments minuscules appelés microplastiques (MP) ou nanoplastiques (NP), dans notre environnement. Au-delà des impacts environnementaux bien documentés des MP et des NP, des preuves de leur présence dans l’organisme humain interrogeant sur leur rôle dans le déclenchement de divers processus physiopathologiques sont rapidement apparues. Leur présence dans les voies urinaires et leur impact sur les pathologies rénales et vésicales montré dans des études animales, sont particulièrement préoccupants.

Vers une définition internationale des micro et nanoplastiques

L’impact de la pollution plastique devenant de plus en plus évident, la nécessité de disposer, au niveau international, de définitions normalisées pour les MP et les NP s’impose. Les publications gouvernementales révèlent des divergences notables d’une organisation à l’autre dans la définition de ces plastiques fragmentés. L’absence de consensus entre les différents organismes de réglementation illustre les défis associés à l’atténuation des impacts environnementaux et sanitaires des microplastiques et des nanoplastiques (MNP). L’Organisation internationale de normalisation (ISO) propose la classification la plus précise, définissant les MP comme des particules plastiques solides insolubles dans l’eau, allant de 1 micromètre (µm) à 1 000 µm (1 mm), et les NP comme des particules inférieures à 1 µm.

L’intrusion des MNP dans le corps humain, que ce soit par inhalation, ingestion ou à travers la peau (plaie, follicule pileux, glande sudoripare) a des implications physiopathologiques délétères qui se traduisent par une inflammation, des altérations du métabolisme cellulaire, des dommages cellulaires induits mécaniquement et une diminution de la viabilité cellulaire.https://dc9d2b03eb15065a8dd461a4401ef7a3.safeframe.googlesyndication.com/safeframe/1-0-40/html/container.html

Des MNP dans les voies urinaires humaines

La détection de MNP dans les voies urinaires humaines, associée à un manque de compréhension de leurs effets, suscite actuellement des inquiétudes. Cette étude exploratoire a pour but d’explorer et de résumer systématiquement la littérature concernant la présence de MNP dans les voies urinaires ainsi que leurs conséquences, à partir des questions de recherche suivantes :

Quelles sont les caractéristiques des plastiques détectés dans les voies urinaires humaines ?
Comment les MP et les NP sont-ils actuellement définis dans la littérature ?
Quelles sont les méthodologies actuellement utilisées pour explorer la présence de MNP et leurs effets ?
Quelles sont les conséquences physiopathologiques de la présence de MNP dans les voies urinaires humaines ?

Dans le cadre de cette étude, une définition large du terme « voies urinaires » a été utilisée, comprenant les reins, la vessie, l’uretère, l’urètre et l’urine. En se concentrant sur les voies urinaires, cette étude tente de consolider la compréhension des MNP, de sensibiliser à cette question émergente importante et de jeter les bases d’une recherche plus approfondie qui pourrait contribuer à l’élaboration de politiques de santé publique et de lignes directrices pour la pratique clinique.null

Une analyse de la littérature a été entreprise conformément aux recommandations de l’Institut Johanna Briggs. Cinq bases de données (PubMed, SCOPUS, CINAHL, Web of Science et EMBASE) ont fait l’objet d’une recherche systématique, ainsi que la littérature grise.

Des études aux résultats préoccupants

Dix-huit articles ont été identifiés. Les auteurs représentent sept pays : Pakistan (n =1), Pays-Bas (n =1), États-Unis d’Amérique (n=1), Taïwan (n=1), Allemagne (n=3), Chine (n=5) et Italie (n=6). Parmi ces travaux, 6 étudiaient et caractérisaient la présence de MNP dans les voies urinaires humaines. La présence de MNP a été constatée dans des échantillons de d’urine (n=5), de cancer du rein (n=2), et de cancer de la vessie (n=1).

Parallèlement, 12 articles ont étudié l’effet des MNP sur des lignées cellulaires humaines associées aux voies urinaires humaines. Leurs résultats suggèrent que les MNP ont un effet cytotoxique, augmentent l’inflammation, diminuent la viabilité cellulaire et modifient les voies de signalisation des protéines kinases activées par les mitogènes. nullLISEZ LA SUITE CI-DESSOUS

La méthode la plus couramment utilisée pour détecter et caractériser les MNP dans les échantillons humains était la spectroscopie Raman (5/6 ; 83 %). Alternativement, la spectroscopie de masse par chromatographie en phase gazeuse à pyrolyse combinée à la spectroscopie infrarouge directe au laser a été utilisée dans une étude.

Un besoin urgent de poursuivre la recherche

Cette étude exploratoire souligne le besoin urgent de poursuivre la recherche et l’élaboration de politiques pour relever les défis liés à la contamination par les microplastiques. Elle met en évidence la menace rapidement émergente de la contamination des voies urinaires humaines par les microplastiques, remettant en cause l’affirmation de l’OMS selon laquelle les microplastiques n’exposent à aucun risque pour la santé publique. Les effets cytotoxiques documentés des microplastiques, ainsi que leur capacité à induire une inflammation, à réduire la viabilité cellulaire et à perturber les voies de signalisation, soulèvent d’importantes préoccupations de santé publique en matière de cancer de la vessie, de maladies rénales chroniques, d’infections urinaires chroniques, et d’incontinence.

References

O’Callaghan L, Olsen M, Tajouri L, et al. Plastic induced urinary tract disease and dysfunction: a scoping review. J Expo Sci Environ Epidemiol. 2024 Aug 31. doi: 10.1038/s41370-024-00709-3.