Une nouvelle recherche révèle que les enfants exposés à des niveaux «sûrs» de trois polluants atmosphériques surveillés par l’EPA montrent des processus de développement altérés dans les réseaux neuronaux cruciaux pour certaines fonctions sociales et cognitives.
Entre 1955 et 1970, les États-Unis ont adopté cinq lois pour surveiller et réglementer la pollution atmosphérique du pays. Chaque loi s’appuyait sur la précédente et, en 1970, le Congrès a adopté la Clean Air Act, qui a établi des lignes directrices pour des niveaux «sûrs» de pollution de l’air ambiant, dont certaines sont encore utilisées aujourd’hui.
Mais une nouvelle étude suggère que ces normes pourraient être trop élevées et, par conséquent, les enfants des États-Unis exposés à des niveaux de pollution «sûrs» pourraient subir des effets néfastes sur leur développement cognitif.
L’étude, publiée plus tôt cette semaine dans Environnement International, repose sur une analyse de deux ensembles d’IRM de cerveaux d’enfants issus de l’une des plus grandes études à long terme sur la santé du cerveau et le développement de l’enfant au pays.
Des chercheurs de la Keck School of Medicine de l’USC ont travaillé avec 9 497 participants à l’étude, établissant une IRM de référence lorsqu’ils avaient entre neuf et 10 ans; deux ans plus tard, les chercheurs ont effectué une autre IRM, à la recherche de changements dans la fonction cérébrale au fil du temps. Une fois qu’ils ont eu la ligne de base et la deuxième IRM de chaque participant, les chercheurs ont utilisé les données environnementales des moniteurs d’air de l’Agence de protection de l’environnement (EPA) pour aider à établir la qualité de l’air dans un rayon d’un demi-mile du domicile de chaque enfant.
Ce qu’ils ont découvert a été une légère surprise : les enfants exposés à des niveaux légalement acceptables de pollution par les particules fines (PM2,5), de dioxyde d’azote (NO2) et d’ozone troposphérique (O3) à travers les États-Unis ont montré des signes d’altération de la connectivité cérébrale dans les zones cruciale pour le développement de l’adolescent.
L’adolescence est «cette période de vulnérabilité», a déclaré Megan Herting, professeure agrégée de sciences de la santé publique à l’USC et auteur principal de l’étude, qui a «en quelque sorte été négligée comme une période importante au cours de laquelle la pollution de l’air pourrait modifier la façon dont le cerveau est grandir et changer. »
Pour tester cette hypothèse, l’équipe de recherche a établi les niveaux de pollution environnementale locale de la pollution particulaire, comme la suie, ainsi que le dioxyde d’azote et l’ozone pour chaque participant, en tenant compte de la saison, de la proximité des routes et des vents. Les chercheurs ont contrôlé le sexe, la race, le niveau d’éducation des parents, le revenu du ménage et l’emplacement d’un participant.
Une fois qu’ils ont eu chaque IRM et les données environnementales, l’équipe a effectué des analyses pour déterminer comment les réseaux neuronaux du cerveau de chaque participant étaient affectés par les niveaux de pollution par les PM2,5, NO2 et O3 dans leur environnement.
Ils étaient particulièrement intéressés par les fonctions cérébrales qui, ensemble, « donnent naissance à toutes sortes de fonctions cognitives et émotionnelles que nous utilisons tous les jours », a déclaré Devyn Cotter, titulaire d’un doctorat. candidat au département des sciences de la santé publique à l’USC, et l’auteur principal de cette étude. Le « réseau de saillance » régit la manière dont le cerveau bascule son attention entre les tâches ; le « réseau pariétal d’amitié » affecte les fonctions exécutives telles que la mémoire et la vitesse de traitement, et le réseau en mode par défaut régit la façon dont les gens rêvent.
Si l’un de ces réseaux devait s’écarter de son développement habituel, en formant trop ou trop peu de connexions, « cela pourrait vous exposer à un risque plus élevé de psychopathologies émergentes », a déclaré Cotter, mettant potentiellement en péril la santé mentale future d’un adolescent.
« De nombreuses études antérieures ont examiné des niveaux plus élevés de pollution de l’air », a déclaré Herting, mais les niveaux de pollution dans l’environnement de chaque participant « sont tombés bien en dessous de ce que l’EPA fixe comme seuil de sécurité ». Dans le cas du NO2, qui se trouve généralement dans les émissions des voitures, des camions et des centrales électriques brûlant des combustibles fossiles, le nombre moyen de polluants auxquels les participants ont été exposés était près de 65 % moins concentré que la norme établie par l’EPA.
L’agence n’a pas mis à jour sa norme moyenne annuelle de NO2 depuis sa création en 1971.
Ces résultats montrent « la longue ombre que la pollution de l’air laisse sur notre santé au début de notre vie », a déclaré Robbie Parks, professeur adjoint de sciences de la santé environnementale à l’Université de Columbia, qui n’a pas participé à l’étude. Il a qualifié l’analyse de « robuste » et a noté que l’étude était l’une des premières à tenter de mesurer le mécanisme direct par lequel la pollution affecte le cerveau.
Les résultats ajoutent de l’élan à l’idée que « les concentrations de pollution atmosphérique devraient être poussées encore plus bas », a déclaré Parks.
Marianthi-Anna Kioumourtzoglou, professeure adjointe et collègue de Parks à l’École des sciences de la santé environnementale de Columbia, est d’accord. « Nous avons besoin de normes plus strictes », a déclaré Kioumourtzoglou, qui n’a pas non plus participé à l’étude. « Nous devons protéger le cerveau des enfants car c’est leur avenir. »
Kioumourtzoglou n’est pas si sûre que cette étude incitera l’EPA à abaisser ses normes de pollution « sûres », un terme dont elle est lasse car pour de nombreux résultats de développement « il n’y a pas de niveau de pollution sûr ». Elle a déclaré que la création de ces normes est intrinsèquement compliquée pour l’agence et que « malheureusement », parfois « la santé des gens n’est pas nécessairement leur première priorité ».
Pour Herting et Cotton, leur travail ouvre encore plus de pistes de recherche scientifique, telles que l’identification de tout métal ou produit chimique potentiel dans les particules affectant le développement du cerveau des adolescents, puis la demande « dans quelle mesure ceux-ci ont des effets neurotoxiques à long terme », a déclaré Herting. .
Pourtant, a déclaré Herting, une chose est claire: « Nous avons besoin d’un air plus pur, même au-delà de ce que nous pensions fonctionner auparavant. »
En 2021, l’Organisation mondiale de la santé a abaissé sa norme pour les niveaux acceptables de PM2,5 – des particules de pollution inférieures à 2,5 microns, soit environ un trentième du diamètre d’un cheveu humain – à 5 microgrammes par mètre cube d’air. La norme actuelle de l’EPA est de 12 microgrammes par mètre cube d’air ; plus tôt cette année, l’agence a proposé d’abaisser ce nombre entre 9 et 10, « reflétant les dernières données sur la santé et les preuves scientifiques ».
On ne sait pas comment l’EPA interprétera les résultats de cette dernière étude, pour laquelle elle a fourni une partie du financement.
