Les perturbateurs endocriniens, acteurs silencieux
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2014 Les perturbateurs endocriniens, acteurs silencieux de l’obésité ? Cécile Valleyen, Antonin Zimmer, Alexis Alliel BDNH-1A 2014-2015 La somme de souffrances humaines consécutives aux pathologies d’origine environnementale mais aussi la charge financière qu’elles font peser sur la collectivité doivent pousser les pouvoirs publics à agir. Les communautés scientifiques mettent notamment en avant, comme facteur contribuant à l’explosion de ces pathologies de civilisation, l’action des perturbateurs endocriniens, à savoir des substances chimiques modifiant durablement le fonctionnement hormonal des êtres humains et de la faune, présentes dans toutes sortes de produits industriels ou agricoles de consommation courante. Rapport d’information n°1828 de l’Assemblée nationale française C’est de cette citation du rapport d’information de l’assemblée nationale française que notre étude débute. Les pathologies de civilisation ont totalement évoluées avec les progrès en santé. L’obésité est devenue avec le cancer « La maladie XXIème siècle » et certains facteurs ne sont toujours pas connus. Il est pourtant clair dans cette citation que l’environnement a un impact important sur notre santé. Ce rapport pointe notamment les perturbateurs endocriniens. Pour mener notre recherche et tenter de répondre à la problématique, nous diviserons notre travail en deux parties. Tout d’abord, nous définirons ce qu’est l’obésité, ses facteurs et ses conséquences. Cette partie nous permettra de mieux comprendre les différentes causes de l’obésité. Ensuite, nous feront une étude sur les perturbateurs endocriniens, pour comprendre comment les scientifiques les ont découvert, apprendre leurs fonctionnements dans le corps humain et enfin, nous ferons une étude de cas de certains d’entres eux, notamment ceux liés à l’obésité. De ces deux études, nous émettrons nos conclusions et hypothèses à travers une comparaison et une mise en évidence des conséquences de l’action des perturbateurs endocriniens et des causes de l’obésité. SOMMAIRE Introduction – Antonin Z Etude de l’obésité – Cécile V. avec l’aide d’Alexis A. Définition et facteurs d’obésité-----------------------------------------------Page 1 Conséquence de l’obésité sur la santé--------------------------------------Page 5 Etude des perturbateurs endocriniens Historique et action des perturbateurs endocriniens------------------Page 12 Par Antonin Z Etude de cas liée à l’obésité et l’alimentation----------------------------Page13 Par Alexis A Conclusion – Antonin Z. Mise en page par Antonin Z Etude de l’obésité Définitions et facteurs de l’obésité L'OMS définit l'obésité comme une accumulation anormale ou excessive de graisse corporelle représentant un risque pour la santé. Une personne est considérée comme étant obèse lorsque son indice de masse corporelle (IMC) est de 30 ou plus. Une personne en surpoids a un IMC égale ou supérieur à 25. IMC = P (en kg) : T (en m et cm). On parle d’excès pondéral si IMC > 25 et < 30. Obésité type I si IMC > 30 < 35. Obésité type II si IMC > 35 et < 40. Obésité type III si IMC > 40. L’histoire de la maladie : Le poids chez une personne bien portante doit rester stable. Il existe un mécanisme régulateur qui sert à réguler les apports énergétiques et les dépenses énergétiques. En cas d'obésité, les apports sont supérieurs aux dépenses. Les facteurs associés à l’obésité sont multiples. On en dénombre quelques uns : - causes génétiques : Il est important de vérifier les antécédents d'obésité, parents, grands parents obèses. Un couple obèse à 40% de chance d’avoir un enfant obèse. L’influence de la génétique sur l’obésité permet de comprendre pourquoi certaines personnes prennent plus que d’autres, tout en ne mangeant pas plus et en ayant al même activité physique. - sédentarité : La diminution spontanée de l’activité physique est un fait, souvent difficile à quantifier, car masquée par une augmentation notable de l’accès à de nombreuses activités sportives, pratiquées souvent de façon désordonnée dans un emploi du temps surchargé. En fait, les trajets entre le domicile et le travail sont rarement effectués à pied, pour toutes sortes de bonnes raisons (temps, éloignement, engouement pour la voiture individuelle). - surconsommation de graisse (surtout cachées) : Les graisses contenues dans les aliments préparés en friture, dans les douceurs et snacks salés posent un réel problème, car elles passent souvent inaperçues et sont de ce fait consommées en grandes quantités. 1 - surconsommation de glucides a IG élevé : Ils favorisent la prise de masse grasse viscérale : cette graisse, localisée au niveau de l’abdomen, a la particularité d’être inesthétique, mais également d’augmenter le risque de maladies cardiovasculaires et de diabète. Ils augmentent le risque de diabète de type 2 .Ils augmentent le risque et les symptômes de toute maladie inflammatoire et font vieillir l’organisme prématurément. - grignotage (+ 50% des apports caloriques) : Est caractérisé par un fractionnement des repas. Le grignotage concerne tous les aliments consommés en dehors des trois grands repas quotidiens (petit déjeuner, déjeuner, dîner) ou les petits aliments destinés à remplacer les repas traditionnels. Dans certaines cultures, on préfère les aliments salés comme les bretzels, les petits pains croustillants et les chips, dans d'autres, on s'oriente plutôt vers des aliments plus sucrés comme les yaourts, les fruits, les gâteaux secs, le chocolat ou les boissons gazeuses. - surconsommation de boissons alcoolisées : La consommation d’alcool s’accompagne souvent de modifications qualitatives dans la prise alimentaire, même quand la consommation énergétique totale n’est pas diminuée. Par ailleurs, elle stimule la lipogenèse et freine la lipolyse. Mais entraîne également une stimulation de l’appétit suite à une forte inhibition de la néoglucogenèse. -facteurs environnementaux : Notre environnement socioculturel à beaucoup changé depuis une vingtaine d’année. La publicité est omniprésente et elle modifie notre rapport au corps, à l’alimentation. Cependant, ce sont ces mêmes publicités qui, aujourd’hui, permettent de prévenir de cette obésité qui ne cesse de croître. - facteurs psychologiques : la nourriture est efficace pour répondre à un stress : boulimie (personne anxieuse qui mange n'importe quoi), anorexie (arrêt de l'alimentation). - troubles hormonaux : Chez la femme obèse, les perturbations du cycle sont fréquentes. Elle s'accompagne souvent d'une raréfaction des ovulations et d'une baisse de la fertilité. Chez l'homme, en cas d'obésité particulièrement sévère, le taux de testostérone libre tend à s'abaisser. 2 On distingue deux types de répartition physique de l’obésité : La répartition androïde : est une répartition plutôt masculine. La localisation du tissu adipeux se situe principalement au niveau abdominal, donc au dessus du nombril. Au niveau du cou, des épaules, de la poitrine et sur l’estomac. On la reconnaît à sa forme de pomme. L’excès se trouve surtout au niveau viscéral. Les complications sont surtout d’ordres métaboliques et cardio-vasculaires. Le risque lié aux problèmes de santé est accru. La répartition gynoide : à l’inverse de l’androïde, il s’agit là d’une répartition plutôt féminine. Le tissu adipeux se situe au dessous du nombril. Il est localisé au niveau des fesses, du ventre, des hanches et des cuisses, donc au dessous du nombril. La forme permettant de l’identifier est la poire. Ici, il s’avère que le risque lié aux problèmes de santé est moindre. La prévalence de l’obésité est en constante augmentation depuis plus de vingt ans dans tous les pays du monde où elle a été évaluée. En France, selon les critères cités précédemment (IMC supérieur au 97e percentile), la prévalence est passée de 3% dans les années 60 à 10% dans les années 90, puis à environ 16 à 19% ces dernières années (Rolland-Cachera, 2007). La France se situe dans la moyenne des pays européens, loin derrière les USA (presque 30%), avec des disparités régionales importantes : les régions du Nord et de l’Est sont plus touchées que l’Ouest, semblant en cela suivre une évolution parallèle à celle de la précarité économique et sociale. Il est probable que la plus grande part de l’explication de la prévalence accrue de l’obésité depuis quelques décennies revient aux changements d’environnement des pays dits « développés » : nourriture plus abondante, plus sucrée, plus grasse, moins chère pour les produits à haute densité calorique, disponible quasiment à tout moment, assortie d’une modification des comportements alimentaires : déstructuration des repas, prises alimentaires hors repas en augmentation constante (le snacking des anglo-saxons), influence de plus en plus importante de la publicité alimentaire ciblée vers les enfants de plus en plus jeunes pour orienter précocement leurs goûts (et leurs dégoûts…), moindre temps passé à la préparation des repas conduisant à la consommation de produits composés, souvent plus riches en graisses et/ou en sucres… La liste des responsables potentiels liés à une modification profonde de nos rythmes et de nos choix alimentaires est longue ! 3 Cette analyse nous amène à réfléchir sur les emballages alimentaires contenant des perturbateurs endocriniens tels que, le BPA plus communément connu sous le nom de bisphénol A, le PCB de son nom polychlorobiphényle et bien d’autres encore… Leur présence s’identifie, pour le bisphénol A, sur les objets en polycarbonate (supports de données, biberons, verres de contact rigides, appareils électroniques, etc.) Mais également au niveau du revêtement intérieur blanc des boîtes de conserve et aussi sur le composite pour obturations dentaires et des tickets de caisses, ticket de parking. On les retrouve notamment, pour le polychlorobiphényle sur les résidus toxiques dans les transformateurs, les joints et masses d’étanchéité. Et surtout dans les aliments contenant des graisses (lait, viande, poisson). Ces résultats montrent une augmentation de la prévalence de l’obésité associée à l’âge, les IMC les plus élevés étant mesurés pour les 55 – 64 ans et les 65 ans et plus. On constate sur ce schéma qu’il y a 24 158 990 de Français qui un poids stable alors que 14 807 123 d’entre eux sont en surpoids. Ce qui signifie qu’il y a environ un tiers de la population française obèses, dont 6 922 215 de personnes. 4 Conséquence de l’obésité sur la santé Les conséquences liées à l’obésité sont importantes. Les cellules du corps humain ont un besoin continu en énergie alors que les apports alimentaires fournissent cette énergie de faon discontinue, uniquement au cours des repas par l’ingestion d’aliments. Il y a donc une alternance permanente d’épisodes de stockage, puis de mobilisation des réserves au cours de la journée avec de spécificités pour la nuit, et les risques de dérégulations sont majeurs. Le risque d'apparition de complications est majoré par l'apparition de maladies comme : Le diabète non insulino-dépendant (DNID) : Le diabète se caractérise par un manque ou une mauvaise utilisation de l'insuline dans le sang, consécutifs à un déficit de fabrication de cette hormone par le pancréas, correspondant à la réserve d'insuline du patient. 60 à 90% des patients atteints de DNID sont obèses ; Les dyslipidémies : La dyslipidémie est une anomalie qualitative ou quantitative d'un ou de plusieurs lipides plasmatiques : cholestérol total (CT) et ses fractions, HDL-cholestérol (HDL-c), LDL-cholestérol (LDL-c), triglycérides (TG). Plusieurs de ces anomalies sont liées au risque cardiovasculaire. 20 à 30 % des patients obèses présentent une dyslipidémie contre environ 4% dans la population générale ; L'hyper-uricémie : En cas de trop grande concentration d’acide urique dans le sang, on parle d’hyperuricémie Trois fois plus fréquente que chez la personne non obèse, elle peut, dans certains cas, s'accompagner de manifestations goutteuses ou de lithiases rénales ; L'hypertension artérielle : se définit par une élévation trop importante de pression dans les artères, élévation qui persiste alors que le sujet est au repos. Plus fréquente chez le jeune adulte obèse (moins de 40 ans), la prévalence de l'hypertension artérielle chez la personne obèse s'atténue avec l'âge mais perdure. La pression artérielle mesure la pression exercée par le flux du sang sur les artères. Troubles cardio-vasculaires 5 Le risque d'infarctus : il est multiplié par 1,5 en cas de surpoids compris entre 10 et 30% et par 2 si le surpoids est supérieur à 30% ; L'insuffisance cardiaque congestive : elle touche essentiellement l'obésité massive ; La mort subite : Hippocrate disait déjà que " la mort subite est plus fréquente chez ceux qui sont naturellement gras que chez le maigre " ; Les accidents trombo-emboliques : le dépôt de plaques graisseuses le long des artères (athérome) accentue le risque d'angine de poitrine ou d'infarctus du myocarde. Il entraîne également des phénomènes d'ischémie (diminution du flux sanguin), qui peut aboutir à une nécrose des zones non irriguées ; Les accidents vasculaires cérébraux sont également plus fréquents chez le patient obèse ; Les troubles veineux. Une concentration plus importante de graisse dans le sang entraîne des dépôts, qui ralentissent la circulation sanguine. Cela peut être source de douleur ou de problèmes, les plus fréquents étant les varices, les phlébites, les œdèmes et les jambes lourdes. Osté-articulaires : Un surpoids augmente la pression sur les articulations porteuses. Dans le cas d'une obésité, toutes les articulations souffrent et certaines d'entre elles plus particulièrement. L'arthrose du genou est 3 fois plus fréquente chez la personne obèse. Mais le risque est 2 fois moindre chez les hommes que chez les femmes. Le risque de hernie discale est augmenté chez l'homme, même en cas de surpoids modeste. . L'obésité féminine semble réduire la perte osseuse post-ménopausique et augmente la densité minérale. Cette protection concerne également les hommes. Syndrome métabolique : Entité relativement récente (année 2000), le syndrome (ensemble de symptômes) métabolique se définit avant tout par le fait qu'un individu ne supporte pas le glucose (sucre simple), et l'on parle pour cette raison d'intolérance au glucose. Maladies pulmonaires : Les problèmes respiratoires concernent les apnées du sommeil (pauses respiratoires de 5 ou 10 secondes avec 20 à 30% des personnes obèses qui souffrent d’apnées du sommeil. Défini par de multiples arrêts respiratoires pendant le sommeil entrainant des réveils brefs en général inconscients L’apnée du sommeil entraîne une 6 détérioration de la qualité de vie et de l’état de santé: fatigue, somnolence, risque plus élevé d’accidents, maux de tête, troubles de la concentration, altération de l’humeur, dépression, troubles sexuels .L’apnée du sommeil est 7,5 fois plus fréquente chez l’obèse que chez le sujet non obèse. 40% des obèses souffrent d’apnée du sommeil Troubles thymiques : plus communément appelé troubles d’humeurs apparaissent au cours des maladies psychiatriques suivantes : * Psychose maniacodépressive. Il s’agit d’une maladie mentale qui se caractérise par des épisodes de manie (excitation) et de mélancolie (épisode dépressif) soit isolés, soit associés. * Crise de manie est l’ensemble des symptômes se caractérisant par une surexcitation générale et permanente des facultés intellectuelles et morales. * Dépression endogène et la crise de mélancolie. Il s’agit d’une dépression profonde se caractérisant avant tout par une tristesse permanente sans relation avec les circonstances extérieures. *Dépression réactionnelle. il s’agit d’une dépression en réaction à un événement douloureux extérieur. * Dépression secondaire est quelquefois associée à une pathologie organique c’est-à-dire une véritable maladie que celle-ci soit de nature hormonale, infectieuse, cancéreuse, neurologique, liée à une intoxication. *Dépression saisonnière survient le plus souvent entre le mois d’octobre le mois de novembre et semble être due aux conditions atmosphériques externes ou à un manque de lumière. L'embonpoint et l’obésité font augmenter le risque de cancer : Cancer du sein - L'effet de l'obésité sur le risque de cancer du sein est lié à la ménopause chez la femme. Les femmes post ménopausées qui ont un excès de poids ou qui sont obèses risquent davantage d’être atteintes d’un cancer du sein que les femmes qui ont un poids santé. Cancer colorectal – Le cancer colorectal apparaît plus souvent chez les personnes qui ont un excès de poids ou qui sont obèses que chez celles qui ont un poids santé. Cette hausse du risque a été signalée chez les hommes dont l'IMC est élevé, mais le lien entre l'IMC et le risque chez la femme semble moins important. 7 Cancer de l'œsophage – Les personnes qui ont un excès de poids ou qui sont obèses sont plus susceptibles d'être atteintes d'un cancer de l'œsophage que les personnes qui ont un poids santé. Cancer de la vésicule biliaire – Des études ont démontré que l’embonpoint et l’obésité sont des facteurs de risque du cancer de la vésicule biliaire. Cancer du rein – Des études ont révélé un lien entre le cancer du rein (carcinome à cellules rénales) et un excès de poids ou l'obésité. Cancer de l'utérus (endomètre) – Les femmes qui ont un excès de poids ou qui sont obèses risquent davantage que les femmes ayant un poids santé d'être atteintes d'un cancer de l'utérus. Cancer du pancréas – Des études révèlent que les personnes ayant un IMC plus élevé risquent davantage d’être atteintes d’un cancer du pancréas. Cancer du foie – Des études ont démontré que l’obésité est liée à une hausse du risque de cancer du foie. 8 Etude des perturbateurs endocriniens Historique et action des perturbateurs endocriniens Qu’est-ce qu’un perturbateur endocrinien ? Un perturbateur endocrinien est une substance ou molécule chimique exogène dont l’action va perturber le système endocrinien. De façon plus claire, le système endocrinien est composé des glandes endocrines dont le rôle est de sécréter des hormones. Les hormones ont un rôle de messager chimique dans le corps. Ainsi, les perturbateurs endocriniens peuvent agir à trois niveaux : - Par « mimétisme » des hormones sur des récepteurs spécifiques - Sur la réception des hormones sur des récepteurs spécifiques - Sur la synthèse hormonale des glandes endocrines ou la régulation endocrinienne Nous détaillerons ces trois parties par la suite, avant ceci, faisons un brin d’histoire afin de contextualiser le sujet. En 1950, des études ont mis en évidence une baisse de la fertilité masculine et le développement de cancers et une puberté féminine de plus en plus jeune dans les pays industrialisés. De ces éléments, suite à des recherches épidémiologiques, il a été démontré que les substances hormono-mimétiques étaient un facteur associé à ces pathologies. Il faudra attendre tout de même les années 1990 pour que le terme « perturbateurs endocriniens » soit créé grâce aux travaux du Docteur Theo Colborn et ainsi prendre conscience que des substances chimiques environnementales peuvent avoir un impact sur le système endocrinien. Depuis, les perturbateurs endocriniens font l’objet de nombreuses études et intéressent. On peut notamment citer le rapport du sénat n°765 de 2010-2011 qui veut mettre en lumière les problèmes d’environnement et de santé publique lié aux perturbateurs endocriniens. La notion de perturbateur endocrinien étant encore récente, nous émettrons une réserve sur l’information disponible à ce jour qui devrait évoluer de façon significative ce siècle. 9 Comment agit un perturbateur endocrinien ? Revenons à nos trois modes d’action. Une hormone est une molécule, et comme toutes molécules, elle se forme par des liaisons entre plusieurs atomes selon une organisation spatiale bien précise. Il en va de même pour le perturbateur endocrinien. (Schéma 1) Nous savons que les récepteurs des cellules détectent une hormone grâce à la reconnaissance spatiale et c’est par ce même procédé que le perturbateur endocrinien va leurrer la cellule. Une partie du perturbateur endocrinien peut en effet être similaire à l’organisation de l’hormone.Le récepteur spécifique pourra Schéma1 : Similarité de l’organisation spatiale des molécules. donc se fixer à l’un ou à l’autre. Dans le cas du mimétisme le perturbateur endocrinien sera non seulement complémentaire avec un récepteur spécifique d’une hormone, mais il enclenchera l’internalisation du message comme l’hormone qu’il imite. (Schéma 2) Ce phénomène aura pour conséquence de substituer la « place » d’une hormone synthétisé qui, ne pouvant plus se fixer, va chercher un autre récepteur. La concentration hormonale est trop élevée par rapport au message qui devait être générée, l’équilibre hormonal est donc rompu. Schéma 2 : Mimétisme d’un perturbateur endocrinien sur une cellule 10 Par ailleurs, il se peut que le perturbateur endocrinien se fixe au récepteur spécifique sans enclencher le mécanisme d’internalisation du message. Dans ce cas, le message ne sera pas suffisamment important dans la cellule et la concentration hormonale sera trop importante dans le milieu extracellulaire. (Schéma 3) Schéma 3 : Action de fixation du perturbateur endocrinien sur un récepteur sans reconnaissance cellulaire. Enfin, de ces deux éléments, nous pensons que les perturbateurs endocriniens peuvent déséquilibrer la synthèse des hormones au niveau des glandes endocrines. Celles-ci peuvent être excitées ou inhibées par un message hormonal. Les deux actions présentées précédemment pourraient donc déséquilibrer le message hormonal permettant la synthèse d’autres hormones. (Schéma 4) Schéma 4 : Schéma fonctionnel de la perturbation endocrinienne de la synthèse des hormones 11 Etude de cas liée à l’obésité et l’alimentation Composition Le Bisphénol A est une molécule organique composée de deux phénols et d'un acétone qui se forme suite à la réaction: Mode d’action Le bisphénol A a une structure commune avec celle des œstrogènes (hormones stéroïdiennes liposolubles), ils comportent tous les deux deux cycles phénols, il est donc potentiellement capable de se fixer aux récepteurs spécifiques à l’œstrogène déséquilibrant ainsi le fonctionnement normal du système endocrinien. C’est en cela que l’on dénomme perturbateur endocrinien. Les œstrogènes ont plusieurs fonctions au sein de l’organisme, ils participent entre autre à la régulation de la masse graisseuse de par leur action sur le tissu adipeux. Dans les années 70, Roy et Wade ont démontré, en ovariectomisant des rats femelles, que la perte des œstrogènes causait une suralimentation et menait à un gain de poids rapide après environ 1 mois et qu’une différence de 15-25% se maintenait par rapport au témoin. Bien qu’il n’ait toujours pas été établit exactement comment, cette expérience à constaté que les œstrogènes avait un effet anorexigène. En effet l’augmentation de la concentration d’œstrogènes avait pour effet de diminuer la prise alimentaire. 12 En partant de ces informations on peut dégager l’hypothèse suivante: en se fixant sur les récepteurs spécifiques aux œstrogènes participant au processus duquel résulte cet effet anorexigène, le bisphénol A, va entraver le bon fonctionnement de ce processus et donc avoir un effet. Il se fixerait donc sur les récepteur sans avoir l’effet escompté sur la cellule. Utilisation Le bisphénol A est largement utilisé dans l'industrie plastique comme antioxydant des PVC, on le retrouve ainsi dans les Cds, les lunettes de soleils, dans 90% des biberons en France, dans le plastique des boites de conserve ainsi que sur les tickets de caisse (son absorption par l'organisme étant aussi possible par la peau, on retrouve des taux résiduels plus élevés chez les hôtesses de caisse). Un plastique contenant du bisphénol A doit être étiqueté avec ce symbole contenant le chiffre 03 ( pvc) ou 07 (plastiques autres). On peut aussi le trouver avec l'étiquette signifiant Nocif On parle même de son écotoxicité il se pourrait donc qu'on lui attribue bientôt aussi la vignette correspondante. Législation L'Agence européenne de sécurité des aliments (AESA) à fixé en 2006 une DJA (dose journalière admissible) de 0,05mg/kg/j au BPA. En décembre 2013, une loi qui interdit l'utilisation, l'exportation et la vente de BPA pour le conditionnement alimentaire à échéance de 2015 à été adoptée. 13 ANNEXE Etude de l’obésité Définition et facteurs d’obésité Page 2-3 : Manuel pratique de nutrition, de Jacques Médart, médecin nutritionniste praticien, 2e édition. Page 3-4 : Manuel, Biochimie de l’alimentation humaine, Chapitre sur les tissus conjonctifs, de la page 89 à 94. Page 5 : www.inserm.fr/content/download/.../Dossier_SSN8_MAI_JUIN2012.pdf http://www.roche.fr/home/recherche/domaines_therapeutiques/cardio_metabolisme/en quete_nationale_obepi_2012.html Conséquence de l’obésité sur la santé Page 6-9 : Dictionnaire Médical Manuila, 10e édition, MASSON. Etude des perturbateurs endocriniens Historique et action des perturbateurs endocriniens https://www.anses.fr/fr/content/perturbateurs-endocriniens-1 http://www.greenfacts.org/fr/perturbateurs-endocriniens/n-2/perturbateurs-endocriniens1.htm#3 Etude de cas liée à l’obésité et l’alimentation http://theses.ulaval.ca/archimede/fichiers/22502/ch03.html http://alimentation.gouv.fr/IMG/pdf/BPA-ficheDGAL-avril2013_cle857f71.pdf 14
