Exposition environnementale aux dioxines et risque de

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Exposition environnementale aux dioxines et
risque de cancer du sein dans la cohorte E3N :
Développement d’un indicateur spatial (SIG) pour estimer une
exposition environnementale aux dioxines et validation par
comparaison avec un modèle gaussien
Thomas Coudon. Doctorant en Environnement/Santé
7eme Congrès National Santé et Environnement : Qualité de l’air et santé
29 novembre 2016 – Strasbourg
Contexte : cancer du sein et dioxines
Cancer du sein (Binder-Foucard F et al. 2014)
•
Cancer le plus fréquent chez la femme
•
Doublement de l’incidence en 30 ans
Rôle des facteurs environnementaux ?
Dioxines (perturbateurs endocriniens)
– Dioxines (2.3.7.8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin) : IARC Group 1 carcinogène
– Association avec le cancer du sein : résultats contradictoires
• ↗ Warner et al. 2002 ; Dai et al 2008; Pesatori et al. 2009; Manuwald et
al. 2012 ; Revich et al. 2012 ; Fabre et al. 2008
• (↗ ) Warner et al. 2011; Ø Bertazzi et al. 1993 ;
• ↘ Viel et al. 2008
2
Dioxines
Emissions atmosphériques en France par
secteur d’activité en g ITEQ/an
o Dioxines
o PCDD (dioxines) et PCDF (furanes)
o 210 congénères / 17 toxiques
o TCDD – carcinogènes pour l’homme
(W.H.O)
1800
1600
TraficTraffic
routier
Road
1400
Residential
Résidentielle
o Caractéristiques
o Perturbateurs endocriniens
o Lipophile et difficilement biodégradable
g ITEQ / year
o Polluants organiques persistants (POPs)
1200
Industrie manufacturière
Manufacturing
industries
1000
800
Incinération
des déchets
Waste
incineration
600
o Production
o Due à la combustion incomplète de
composés chlorés
o Forte variation des secteurs d’émissions
depuis 1990
400
200
0
1990
1995
2000
2005
2010
2015
3
Dioxines and cancer du sein: étude GEO3N
Limites méthodologiques des études sur le lien entre PCDD/F et cancer du sein
– Petite taille
– Caractérisation sommaire de l’exposition aux dioxines
– Absence de considération de l’histoire résidentielle
– Absence de prise en compte des facteurs de risque individuels de cancer du sein
– Absence de considération de l’exposition alimentaire aux dioxines
GEO3N : Etude de l’association entre l’exposition environnemental aux
dioxines et le risque de cancer du sein associé pour 10 000 femmes de la
cohorte E3N en France entre 1990 et 2008
1ere étude a évaluées l’exposition aux dioxines
– Atmosphérique et alimentaire (Danjou et al. 2015 Breast Cancer Research)
– Sur une période de 18 ans
– Avec des données sur l’histoire résidentielle
– Avec des données sur les facteurs de risques individuel
4
Problématique
Comment évaluer l’exposition atmosphérique aux
dioxines pour 10 000 femmes de la cohorte E3N sur
la période 1990-2008 ?
5
Problématique
Comment évaluer l’exposition atmosphérique aux dioxines pour 10 000
femmes de la cohorte E3N sur la période 1990-2008 ?
Zone d’étude nationale
• Impossibilité de modéliser la dispersion sur toute la France et sur 18 ans
• Besoin d’une précision inférieure au kilomètre
Extrêmement peu de mesures en air ambiant au niveau national entre 1990-2008
• Impossible de mettre en place un Land Use Regression
Forte variation des émissions de dioxines sur la période d’étude (-95% cf.CITEPA)
• Back-extrapolation impossible
Evaluer l’exposition de manière homogène entre 1990-2008
• Données plus précises sur la période 2000-2008
• Mais il faut utiliser les mêmes données pour évaluer l’exposition
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Réponse à la problématique
Zone d’étude nationale
• Estimation de l’exposition avec un indicateur implémenté dans un SIG
• Prise en compte de facteurs météorologies et technologiques
• Comparaison avec des modélisations dans des zones restreintes
Extrêmement peu de mesures au niveau national entre 1990-2008
• Mesures utilisées pour valider le travail de modélisation
Forte variation des émissions de dioxines sur la période d’étude
• Caractérisation précise des sources industrielles sur la période
• Description des évolutions technologiques
Evaluer l’exposition de manière homogène entre 1990-2008
• Utilisation du même outil de caractérisation des sources (Toolkit)
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CONSTRUCTION ET VALIDATION DE
L’INDICATEUR D’EXPOSITION
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Projet GEO3N
Inventaire des
sources
Caractérisation
des émissions
Géolocalisation
des sources
Cohorte E3N
Modélisation :
données météo et
techniques
Modèle SIRANE
Indicateur d’exposition
environnementale aux
PCDD/F
Géolocalisation
des sujets
Exposition alimentaire
Ajustement sur les
facteurs individuels de
risque de cancer du
sein
Estimation du
risque associé à
l’exposition aux
PCDD/F
Paramètres de l’indicateur spatial
Paramètres de base identifiés durant la revue de la littérature
• Intensité d’émission
• Durée d’exposition
• Distance sujet-source
Paramètres testés :
• Distance maximale d’exposition : 3 ; 5 ; 10km
• Décroissance de la concentration avec la distance Sujet/Source :
1
1
1 1 𝑒 −𝑑
; 1.5 ; ; 3 ;
; 𝑒 −𝑑
𝑑 𝑑
𝑑² 𝑑
𝑑
• Moyenne de la direction toutes les : 90°; 45°; 30°; 10°
1
1
1
;
ℎ ℎ 0.5 ℎ²
1 1
sortie des fumées : 𝑣 ; 𝑣²
• Hauteur de cheminée : ;
• Vitesse de
• Vitesse du vent
10
Validation de l’indicateur
• Comparaison du classement relatif des participantes selon les quintiles
modélisation versus indicateur spatial (SIG)
• Pour des situations identiques (nombre de sources. nombre de sujets.
données météo)
• Calcul de la concordance (coefficients de kappa pondérés) des deux
classements pour déterminer l’influence des paramètres dans le score
Quintiles de l’indicateur
0
1
2
3
4
Interprétation (Viera et al. 2005)
C
nc
nc
nc
nc
1 nc
C
nc
nc
nc
2 nc
nc
C
nc
nc
• Kappa > 0.5 : Accord moyen
• Kappa > 0.6 : Accord fort
• Kappa > 0.8 : Accord excellent
3 nc
nc
nc
C
nc
4 nc
nc
nc
nc
C
0
Quintiles de
modélisation
11
C concordance
nc non concordance
Validation de l’indicateur
• 3 zones
• 3 années test : 1996, 2002, 2008
• 3 conditions météorologiques différentes
12
Exemple de comparaison Indicateur vs Modélisation
Le Havre - 1996
Zone côtière
7 sources
150 sujets
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Résultats – Validation de l’indicateur
• Résultats très stables malgré des variation de sites
(urbain/rural/côtier), périodes, intensité d’émission des
sources ou nombres de sources
• Kappa pondéré toujours inférieur à 0.55 si uniquement
le paramètre «distance sujet-sources»
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Application sur la région Rhône-Alpes
Danjou A et al. In preparation.
Airborne Dioxin Exposure and
Breast Cancer Risk in a CaseControl Study Nested within the
E3N Cohort: a GIS-based
approach
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Application au niveau national :
problématique des données météo
• Objectif:
– Affecter aux sources recensées les
données météo d’une station de
référence
• Données
– Stations Météo France
– Zones symposium (zones de météo
homogène)
• Mais…
– Pas toujours une station par zone
– Regroupement des zones
symposium et validation par Météo
France
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Carte des zones symposium utilisées dans
le cadre du projet GEO3N
Bilan / Perspectives
Evaluation de l’exposition avec un indicateur basé sur un SIG
– Malgré l’absence de base de données nationales des émissions de
dioxines
– Indicateur construit et validé avec un modèle gaussien
Application de l’indicateur pour évaluer l’exposition en France
entre 1990 et 2008 dans l’étude GEO3N
Exploitation de cet outil dans le projet XENAIR
– Exposition au cadmium entre 1990-2008
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Merci de votre attention
Remerciements
Dr. Béatrice Fervers
Pietro Salizzoni
Aurélie Danjou
Delphine Praud
Elodie Faure
Camille Denis
Chi-Vuong Nguyen
Perrine Charvolin-Volta
Equipe AIR
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