Bull. Acad. Natle Méd., 2012, 196, no 8, 1721-1725, séance du 6 novembre 2012

Information

Impact sanitaire des particules diesel : entre mythe et réalité ?

Mots-clés : ASTHME. ENVIRONNEMENT. HYDROCARBURES. POLLUTION DE L’AIR

Health impact of diesel particles: between myth and reality ?

Keywords (Index medicus) : AIR POLLUTION. ASTHMA. ENVIRONMENT. HYDROCARBONS

Michel AUBIER *,

Résumé

L’exposition aux particules de la pollution atmosphérique, produites en grande partie par la circulation automobile, en particulier les particules diesel, est incriminée dans la survenue de multiples effets délétères pour la santé humaine. Si certains, comme la potentialisation des allergies respiratoires, sont indéniables, de nombreuses interrogations demeurent pour d’autres, tels l’impact sur la mortalité, le cancer du poumon ou les accidents cardiovasculaires. 

Summary

Exposure to particulate air pollution produced by traffic, and especially diesel particles, is accused of having multiple deleterious effects on human health. While some such effects are undeniable, such as the aggravation of respiratory allergies, many questions remain as to their impact on mortality, lung cancer and cardiovascular events.

 

Les particules issues des moteurs Diésel (PDi) représentent environ 40 % de la pollution particulaire urbaine.
Elles sont issues des moteurs dont le régime diffusionnel à combustion incomplète génère des suies sous forme de microsphères de carbone agrégées les unes aux autres avec un diamètre aérodynamique moyen de 100 nm. Leur grande surface d’exposition permet à de nombreuses molécules issues de la combustion incomplète d’y être adsorbées, au premier rang desquelles se trouvent des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et des métaux lourds.
Leur petite taille ainsi que leur caractère hydrophobe leur permet d’atteindre facilement le compartiment alvéolaire des poumons où elles peuvent séjourner pendant plusieurs mois.
Plusieurs problèmes sanitaires liés à l’exposition aux PDi ont été soulevés et notamment leur responsabilité dans :
- l’aggravation et/ou la genèse des allergies respiratoires et de l’asthme en particulier ;
- la survenue de cancers du poumon ;
- la survenue de maladies cardiovasculaires (infarctus du myocarde) ;
- une surmortalité.

PDi et asthme

L’absence de biomarqueur fiable du niveau d’exposition aux PDi (taille des particules, teneur en HAP, etc.) explique que la plupart des études épidémiologiques comparent des populations plus ou moins proches de zones de fort trafic routier. Plusieurs études ont montré que la proximité de ce trafic était un facteur de risque associé à l’asthme et à l’atopie [1]. Ainsi, des études au Japon, en Grande-Bretagne, en Allemagne et en Suède ont démontré que vivre dans des zones urbaines polluées augmente la fréquence de l’allergie. Le rôle des polluants atmosphériques dans la genèse des maladies allergiques et particulièrement de l’asthme de l’enfant, mais aussi de l’adulte, est soupçonné car l’augmentation de la fréquence de ces maladies a coïncidé, au cours des dernières décennies, avec l’augmentation de certains polluants émis par les transports et notamment les PDi.
Les particules diesel, comme d’autres particules fines, peuvent être responsables de phénomènes d’irritation bronchique qui peuvent entraîner une réponse inflammatoire et une hyperréactivité bronchique (HRB) qui sont les caractéristiques fondamentales de la maladie asthmatique. Les effets spécifiques des PDi sur les maladies allergiques respiratoires ont été analysés chez l’animal, in vitro et in vivo chez l’Homme. Les principaux résultats suggèrent un effet adjuvant sur le développement et l’intensité des réponses inflammatoires allergiques. Ainsi, les HAP portés par des PDi augmentent la production d’IgE par les lymphocytes B humains cultivés en présence d’IL-4 et d’anticorps anti CD40. Il existe un effet synergique des PDi avec l’allergène pour stimuler la production d’IL-8, de RANTES et de TNF-α par les cellules mononucléées sanguines périphériques de sujets allergiques. L’exposition de cellules épithéliales bronchiques de sujets asthmatiques à de faibles doses de PDi augmente la production d’IL-8, de GM-CSF et de RANTES alors que de fortes doses sont nécessaires pour induire une augmentation significative de ces médiateurs par les cellules épithéliales bronchiques des sujets non asthmatiques.
Il faut noter que les études épidémiologiques étudient la pollution particulaire dans son ensemble et pas seulement les PDi.
De plus, si la pollution de l’air a été largement incriminée dans l’augmentation de la prévalence de l’asthme et des manifestations cliniques d’allergies, la cause de cette augmentation n’est pas réellement déterminée [2].
La fréquence de l’asthme dans les pays « propres » du Nord de l’Europe et dans les pays pollués d’Europe de l’Est indique même que la pollution de l’air serait plutôt un facteur aggravant qu’un facteur causal direct [3].
C’est la raison pour laquelle l’Organisation Mondiale de la Santé a conclu avec précautions en 2003 que, si la pollution liée aux transports pouvait augmenter le risque de développement de l’allergie et exacerber les symptômes, en particulier chez les sujets susceptibles, de nombreuses questions restent encore non résolues.

PDi et cancer du poumon

Le diesel a été récemment classé cancérigène par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer). Le potentiel mutagène des PDi a déjà été noté il y a plus de cinquante-cinq ans et plus de six mille publications concernant ce sujet sont disponibles. De ces publications il ressort un faible risque relatif (RR : 1,2) de cancer du poumon chez des populations ayant une exposition professionnelle (garagistes, conducteurs de camion). Sur le plan expérimental, seules des concentrations supérieures à cent fois la concentration de PDi atmosphérique entraine un cancer du poumon sur une seule espèce de rongeur, le rat [4].
La récente décision du CIRC sur la dangerosité des émissions de moteurs Diesel se fonde notamment sur une étude relative à l’exposition d’une population travaillant dans des zones confinées (mineurs américains) à des taux importants de particules provenant d’engins à moteur Diesel (véhicules de chantier et groupes électrogènes) non équipés des technologies les plus récentes et en particulier de filtre à particules.

PDi et maladies cardiovasculaires

Des études concernant l’exposition particulaire sur le long terme ont démontré une mortalité de cause cardiovasculaire augmentée par rapport à des populations vivant dans des villes à faible pollution atmosphérique particulaire. Cependant, ces études concernent la pollution particulaire globale et pas spécifiquement liée au PDi. Néanmoins, des études expérimentales chez le rongeur ont montré que les PDi entraînaient un état d’hypercoagulabilité sanguine, ce phénomène pouvant expliquer les résultats des études épidémiologiques [5].

PDi et surmortalité

De très nombreuses études ont établies un lien à court terme entre mortalité de toutes causes excluant les morts violentes et accidentelles et des polluants gazeux et particulaires. Ainsi, une étude sur vingt-sept villes américaines a estimé, pour une augmentation de 10 µg/m3 du niveau de PM2,5 (particules de taille égale ou inférieure à 2,5 microns) un excès du risque relatif de décès toutes causes confondues de 0,8 % [6]. Des études sud américaines et françaises rapportent des résultats similaires qui sont également retrouvés pour des expositions sur le long terme (vingt ans) [7, 8]. Ces études concernent la pollution particulaire dans son ensemble et pas uniquement les PDi.
Les résultats de ces études sur la mortalité liées aux PDi doivent être interprétés avec prudence. En effet, il s’agit d’une mortalité prématurée de quelques mois à une ou deux années concernant les sujets fragiles, c’est à dire essentiellement les personnes âgées souffrant d’une maladie respiratoire ou cardiovasculaire chronique.

Conclusion

S’il existe donc des éléments en faveur d’effets délétères sur la santé des particules issues des moteurs Diesel il faut nuancer ces données pour les raisons suivantes.
Toutes les publications actuellement disponibles dans la littérature concernent les émissions de PDi issues de moteurs de technologie ancienne. En vingt ans ans, du fait des nouvelles technologies les émissions de particules du transport ont diminué de 39 %.
Alors que le trafic routier en France a augmenté entre 1990 et 2010, les émissions de PM10 (particules de diamètre inférieur à 10 micromètres) ont diminué de 39 % (48 % pour les PM2,5 et 52 % pour les PM1,0). Ces améliorations sont issues du renouvellement du parc automobile combiné à la réduction drastique des émissions de particules des véhicules neufs (- 97 % de PM10 à l’échappement entre les normes Euro 1 et Euro 5 imposées par l’Europe pour les véhicules Diesel). À l’échelle nationale française, 10 % des émissions de PM10 (11 % pour les PM2,5) en 2009 étaient issues du transport routier, derrière les secteurs du résidentiel/tertiaire, de l’industrie manufacturière et de l’agriculture/sylviculture. À l’échelle de l’Île-de-France, le trafic routier est à l’origine de 25 % des émissions de PM10 (27 % pour les PM2,5) (Airparif, Étude sur l’origine des particules en Île-de-France, sept. 2011).
Le filtre supprime toutes les particules dans toutes les conditions de circulation. La réduction des émissions de particules du transport a pu être obtenue grâce aux développements et ruptures technologiques apportés en particulier à la motorisation Diesel (notamment : optimisation de la combustion, suralimentation, injection directe, filtre à particules). Depuis 2011, toutes les voitures particulières à moteur Diesel vendues sont équipées de filtres à particules. Ceux-ci filtrent toutes les granulométries de particules (fines et ultrafines) avec une très grande efficacité (> 99,9% en nombre, > 99% en masse pour les véhicules les plus émissifs), produisant une teneur en particules en sortie du pot d’échappement similaire à celle de l’air ambiant. Le problème des émissions reste entier pour les véhicules à moteur Diesel en circulation avant la norme Euro 5.
Le problème actuel est donc celui de la diminution de la pollution liée aux transports dans sa globalité plutôt qu’une focalisation sur les émissions des moteurs Diesel compte tenu de l’évolution des technologies.

BIBLIOGRAPHIE

[1] Salvi S.S., Frew A., Holgate S. – Is diesel exhaust a cause for increasing allergies? Clin. Exp. Allergy, 1999, 29, 4-8.

[2] Aubier M. – Pollution atmosphérique et asthme allergique. Rev. Mal. Respir., 2000, 17, 159-165.

[3] Schwela D. – Air pollution and health in urban areas. Rev. Environ Health, 2000, 15, 13-42.

[4] Kuehl P.J.  et al. - Regional particle size dependent deposition of inhaled aerosols in rats and mice. Inhal. Toxicol., 2012, 24, 27–35.

[5] Gerlofs-Nijland et al. – Pulmonary and cardiovascular effects of traffic-related particulate matter: 4-week exposure of rats to roadside and diesel engine exhaust particles. Inhal. Toxicol., 2010, 22, 1162–1173.

[6] FRANLIN M. et al – Association between PM2.5 and all-cause and specific-cause mortality in 27 US communities. J . Expo. Sci. Environ. Epidemiol., 2007, 17(3), 279-87.

[7] Dockery D.W. et al. – An association between air pollution and mortality in six U.S. cities. N. Engl. J. Med., 1993, 329, 1753-1759.

[8] Lepeule J. et al. – Chronic exposure to fine particles and mortality: an extended follow-up of the Harvard Six Cities study from 1974 to 2009. Environ. Health Perspect., 2012, 120(7), 965-971.

 

* Membre(s) de l’Académie de Médecine

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