Effets sur la santé des champs électromagnétiques basse fréquence
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effets sur la santé des champs électromagnétiques basse fréquence Dr Choasson ( Pr Aurengo ) préhistoire Louis XVI, Lavoisier première époque Wertheimer, wiring-code nombreuses pathologies explorées résultats contradictoires deuxième époque très grandes études, mesures réelles les incertitudes se réduisent troisième époque méta-analyses expertises collectives (Ac Sc USA, NIEHS, NRPB, CIRC) certitudes, zones d ’ombre, risque attribuable quatrième époque quelle politique de recherche ? quelle gestion des risques ? le spectre électromagnétique Fréquence (Hz) 22 10 10 20 14 10 10 10 10 5 50 Hz fréquence (Hz) rayonnements ionisants 10 7 rayonnements non ionisants 12.4 10 -6 10 -11 Énergie des photons (eV) exemples d'exposition aux ELF Champ électrique • sous le conducteur • à 30 m de l'axe • à 100 m de l'axe Champ magnétique Tension 0m 30 m 400 kV 30 µT 12 µT 225 kV 20 µT 3 µT 90 kV 10 µT 1 µT 100 1 0,3 0,1 Exposition ubiquitaire m µT µT µT 1000 - 6000 V/m 100 - 2000 V/m 10 - 200 V/m télévision à 1 m perceuse à 30 cm microordinateur couverture élec. 0,1 3 0,5 3,5 µT µT µT µT études épidémiologiques : les dangers évoqués • accidents coronariens • leucémies • troubles du rythme cardiaque • tumeurs cérébrales • sclérose en plaques • mélanomes • troubles de l ’attention • cancers bronchiques • suicides • cancer du sein • malformations congénitales • cancer de la prostate • maladie d'Alzheimer • mort subite du nourisson études épidémiologiques : principes • études rétrospectives cas-témoin - résidentiel (enfant # 30 ; adulte # 20) - professionnel (# 50) • études prospectives exposés / non exposés • tendances séculaires études épidémiologiques : difficultés • sélection des témoins • facteurs de confusion • multiplicité des tests • nécessité de plusieurs études concordantes • métrologie de l'exposition - wire-code de Wertheimer / mesure directe - aspects temporels (sinusoïdal, pulsé, durée) • rareté des pathologies étudiées • métrologie des méta-analyses ??? • biais de publication (initiale, correction) étude résidentielle US Linet 1997 New Engl J Med • étude résidentielle sur les leucémies aiguës lymphoblastiques de l'enfant • incidence naturelle USA : 2,2 à 2,5 / 100.000 enfants • étude cas-témoins multicentrique - 638 cas ; 620 témoins - champ estimé (wire-code) et mesuré en aveugle - exposition des mères pendant la grossesse (41%) • risque de LAL : < 0,2 µT RR = 1,05 > 0,2 µT RR = 1,24 > 0,5 µT RR = 1,41 [0,82 - 1,50] [0,86 - 1,79] [0,49 - 4,09] 541 cas 83 cas 9 cas • concordance négative estimation - mesure étude résidentielle canadienne Green 1999 Int J Cancer • risque de leucémie chez l ’enfant • Ontario, mesures et code de câblage • 201 cas - 406 témoins CM intérieur ≥ 0,15 µT CM extérieur ≥ 0,15 µT Code de câblage OR = 1,47 OR = 3,45 OR = 0,79 (0,44-4,85) (1,14-10,45) (0,21-2,96) • 88 cas - 133 témoins : mesure personnelle pendant 48 h CM ≥ 0,14 µT, CE ≥ 11,6 V/m, OR = 4,5 OR = 0,3 (1,3-15,9) (0,1-0,9) étude résidentielle canadienne McBride 1999 Am J Epidemiol • étude résidentielle sur les leucémies de l'enfant • étude cas-témoins multicentrique - 399 cas ; 399 témoins - champ estimé (wire-code) et mesuré x 48 h • pas d ’augmentation significative du risque de leucémie - leucémies - mesure [0,7 - 1,8] - leucémies - wire-code [0,6 - 2,3] • relation avec la mobilité géographique étude résidentielle néerlandaise Hay 1999 Ned Tijdschr Geneeskd • nombre de cancers après installation d ’une ligne THT • ville de Odijk ; ligne THT en 1950 ; période 1985-1996 - 131 cancers (dont 4 enfants) • pas de différence significative avec le nombre attendu - registres régionnaux et nationaux étude résidentielle UK Doll 1999 Lancet • risque de leucémie de l ’enfant • Angleterre + Pays de Galles + Écosse • 2226 cas (908 LLA) - 2226 témoins • mesures pendant 48h (chambre) • mesures à l’école, • pas de relation entre CEM et cancers LLA OR = 0,92 Tumeurs du cerveau OR = 0,46 Tous cancers OR = 0,87 (0,47-1,73) (0,11-1,86) (0,56-1,35) “ Pour ce qui concerne le Royaume-Uni, cette étude clôt le débat. Aucune autre étude portant sur le cancer et l'exposition aux champs électromagnétique ne se justifie plus dans le pays ” constat après 20 ans de recherches • les plus grandes études épidémiologiques jamais entreprises • des résultats négatifs ou contradictoires • pour les études significatives : - pas de pathologie spécifique (6 types de cancer #) - la force de l'association est faible (RR # 2) - le plus souvent, pas de relation dose - effet • le paramètre pertinent d'exposition reste inconnu • des centaines de millions de $ dépensés en 20 ans la mélatonine • • • • hormone "de la nuit" produite par la glande pinéale dérivé du tryptophane renseigne l'organisme sur le rythme circadien rétrocontrôle négatif sur les hormones sexuelles • effet cancérostatique sur les tumeurs mammaires induites par le DMBA • dépression du pic nocturne de mélatonine chez le rongeur Wilson 81; Kato 93 ; Löscher 94 • pas d ’effet thérapeutique ELF et cancer du sein • Loomis 1994 - augmentation de l'incidence du K sein chez la femme - métiers a priori exposés aux ELF - métiers à dominance masculine • Cantor 1995 - pas d'augmentation significative (mêmes données !!) • McDowall 1986 ; Li 1997 - pas d'augmentation significative (lignes HT) • Vena 1995 - pas d'augmentation significative (couverture chauffante) • Coogan 1996 - exposition professionnelle chez l'homme - pas d'augmentation significative étude résidentielle US Gammon 1998 Am J Epidemiol • étude résidentielle sur les cancers du sein • étude cas-témoins multicentrique - 2199 cas ; 2009 témoins - usage de couverture électrique ou water-bed • pas d ’association significative OR [0,9-1,4] la mélatonine • dépression du pic nocturne de mélatonine - rongeur Bakos 95 + babouin Rogers 93 - babouin Rogers 95 - homme Graham 96-97, Selmaoui 96 + homme Karasek 98 - rongeur Loscher 98 - homme (retardé 6 / 30) Wood 98 J Pineal Res Radiat Res J Pineal Res taux de mélatonine nocturne chez l'homme exposition à un champ de 50 Hz ; 10 µT mélatonine (pg/ml) 70 champ témoin 60 50 40 30 20 10 0 10 12 14 16 18 20 22 00 02 04 06 08 heure d'après Selmaoui 1996 Cancérogénèse agents génotoxiques erreurs de replication de l'ADN c. pré-cancéreuses c. normales agents génotoxiques erreurs de replication de l'ADN agents épigénétiques temps... agents épigénétiques cancer c. cancéreuse études animales : recherche d'un effet génotoxique des ELF • Yasui 1997 - rats m et f exposés à 500 et 5000 µT x 2 ans - pas d'augmentation de K - tous K, SNC, lymphome, leucémie, K sein • Mandeville 1997 - rates exposées à 2, 20, 200, 2000 µT x 2 ans - pas d'augmentation de l'incidence des K - pas de tendance dose-effet • Harris 1998 - souris haut risque lymphome - exposées à 1, 100, 1000 µT x 1,5 ans (+ expo. intermittente) - pas d'augmentation de l'incidence des lymphomes études animales : recherche d'un effet épigénétique des ELF • plus de 40 études - promotion de tumeurs (sein, peau, foie, lymphomes) - co-promotion - inhibition de réparation de l'ADN - augmentation d'effet de génotoxiques connus - toutes études négatives sauf 5 Löscher 93-96 : sein ; chimioinduit + 50 et 100 µT Beniashvili 91 : non répliqué Cain 93 : infirmé en 93 et 94 Lagroye 97 : RI + 100 µT non répliqué Cancérogénicité animale - I Mandeville 1997 • 5 groupes de 50 rates F344 • Exposition < 0,2 µT à 2000 µT, 20 h/j, 2 ans • Suivi hebdomadaire, autopsie de tous les animaux, analyse de 55 organes et tissus • Observations cliniques et analyses pathologiques en "aveugle" • Pas d’augmentation du nombre de cancer, quel que soit le niveau d’exposition Cancérogénicité animale - II Yasui 1997 • 3 groupes de 48 rates F344 • Exposition < 0,1 µT à 5000 µT, 22,6 h/j, 2 ans • Suivi hebdomadaire, autopsie de tous les animaux, analyse de 55 organes et tissus • Observations cliniques et analyses pathologiques en "aveugle" • Pas d’augmentation du nombre de cancer, quel que soit le niveau d’exposition niveaux d'énergie rayons X visible IR IR liaison des nucléons............... liaison des électrons............... liaisons covalentes................. liaisons de van der Waals......... rotation et vibration moléculaire. 106 eV 103 à 10 eV 1 eV 10-1 eV 10-2 à 10-3 eV FM, TV............... 60 Hz.................. 10-6 eV 2,5 .10-13 eV échauffement par les courants induits métabolisme basal énergie rayonnée 10 km de ligne 500 MW échauffement humain pour 1 G, 1 kV.m-1 100 W 1 mW 0,07 µW modifications du potentiel membranaire champs induits par une ligne HT champ électrique externe.................. champ électrique interne................... champ transmembranaire.................. 1 kV.m-1 40 µV.m-1 120 mV.m-1 champ transmembranaire naturel.... 10 MV.m-1 force sur des molécules M10+ , 450 m.s-1 • champ électrique 1 kV.m-1................ • champ magnétique 100 µT ........ 6.10-11 pN 10-7 pN • activation cellules ciliées cochléaires • liaison moléculaire actine-myosine.. • liaison protéine-récepteur.............. 1 pN 4 pN 90 pN point de vue d'un biophysicien • plusieurs ordres de grandeur entre - les niveaux d'énergie pertinents en biologie - les niveaux d'énergie résultant des ELF • le premier maillon d'une chaîne conduisant à un processus pathologique reste inexistant groupe de travail NAS / National Research Council Ac. Sci. USA 1996 • « the current body of evidence does not show that exposure to EMF presents a human-health hazard » • « 50 - 100 µT field levels represent the lower limit for credible effects of magnetic field exposure » • « the weight of evidence is moderate for the existence of in vitro effects at 100 µT and above » groupe de travail NIEHS juin 1998 • Proposition de classement des ELF en 2B par le CIRC 1 cancérigène certain (75) tabac, alcool, amiante, radon, benzène 2A cancérigène probable (59) acrylamide, gaz diesel, tétrachloréthylène 2B cancérigène possible (225), saccharine,gaz essence café 3 non classable par manque de données (474) thé 4 probablement non cancérigène (1) caprolactame rapport NRPB mars 2001 • pas de preuve de risque d ’augmentation de cancer - ni par les études expérimentales - ni par les études épidémiologiques humaines • aucune relation causale établie entre ELF et cancer - ni en exposition professionnelle - ni en exposition résidentielle chez l ’adulte • pas de risque de tumeur cérébrale chez l ’enfant • doute sur le risque de leucémie chez l ’enfant rapport NRPB mars 2001 leucémies de l ’enfant pour des expositions > 0,2 µT 1986 Tomenius 243 / 212 4 / 10 0,3 [0,1 - 1,2] NS 1988 Savitz 31 / 191 5 / 16 1,9 [0,7 - 5,6] NS 1991 London 164 / 144 20 / 11 1,5 [0,7 - 3,3] NS 1993 Feychting 24 / 344 4 / 70 0,6 [0,2 - 1,8] NS 1997 Michaelis 129 / 328 4/6 1,5 [0,4 - 5,5] NS 1997 Linet n.a. 624 / 615 83 / 70 1,2 [0,9 - 1,8] NS 1997 Linet a. 463 / 463 58 / 44 1,5 [0,9 - 2,6] NS 1999 McBride 297 / 329 49 / 42 1,4 [0,8 - 2,3] NS 1999 Dockerty 40 / 40 5/2 2,5 [0,5 - 12,8] NS 995 / 977 21 / 23 0,9 [0,5 - 1,7] 1999 UKCCS NS rapport NRPB mars 2001 méta-analyse leucémies de l ’enfant Ahlbom 2000 Br J Cancer < 0,2 0,2 - < 0,4 ≥ 0,4 Mesures 5 études 1,05 [0,86 - 1,28] 1,14 [0,85 - 1,53] 1,83 [1,08 - 3,11] Calcul 4 études 1,58 [0,77 - 3,25] 0,79 [0,27 - 2,28] 2,13 [0,93 - 4,88] Total 9 études 1,08 [0,89 - 1,31] 1,10 [0,83 - 1,47] 2,00 [1,28 - 3,14] rapport NRPB mars 2001 risque attribuable de leucémies de l ’enfant Ahlbom 2000 Br J Cancer • total UK : environ 430 leucémies de l ’enfant par an • évaluation du risque > 0,4 µT - en Angleterre 0,4 % population - dans 20 % des cas en raison de lignes HT • risque x 2 > 0,4 µT - si l ’effet est avéré : 2 leucémies par an • risque x 1,5 > 0,2 µT et x 2 > 0,4 µT - si l ’effet est avéré : 6 à 7 leucémies par an classement CIRC juin 2001 IE inadequate evidence • analyse de la littérature LE limited evidence • IE cancer induits par champs statiques (adultes / enfants) • IE cancer induits par ELF chez l ’adulte (CE/CM) • LE leucémies de l ’enfant • IE autres cancers induits par ELF chez l ’enfant ELF magnetic : possibly carcinogenic to humans (2B) ELF electric : not classifiable (3) Static fields : not classifiable (3) points de consensus • les résultats des diverses études ne permettent pas d'exclure l'existence d'un effet des ELF sur la santé • aucun mécanisme crédible n'a été mis en évidence • si il existe, le risque est à la limite du bruit de fond et des possibilités de l'épidémiologie • le risque attribuable ne cesse de se restreindre • actions futures - poursuivre les recherches > 0,4 µT - évaluer le nombre de personnes exposées - évaluer le coût-bénéfice des mesures d ’évitement - choisir en connaissance de cause - revoir les normes ? recommandation européenne 12-7-99 • seuils d ’observation d ’effets sur la santé > 100 mA.m-2 • marges de sécurité 100 (effet) -> 10 (professionnel) -> 2 (public) mA.m-2 2 mA.m-2 -> 320 µT (NRPB, CENELEC) 2 mA.m-2 -> 100 µT (CCE) mixeur 700 µT ; rasoirs 1500 µT ; sèche-cheveux 2000 µT • notion d ’exposition temporaire 5000 V.m-1 100 µT Champ électrique 400 kV • axe 1000 - 6000 kV.m-1 • 30 m 100 - 2000 kV.m-1 • 100 m 10 - 200 kV.m-1 Champ magnétique 400 kV • axe 30 µT • 30 m 12 µT • 100 m 1 µT
