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Mesure plus précise du potentiel oxydant, nouvel indicateur sanitaire des particules atmosphériques

par Chargé(e) de communication - 20 septembre 2017 ( maj : 3 octobre 2017 )

© B. Jourdain IGE/OSUG
Une équipe de l’Institut des géosciences de l’environnement (IGE/OSUG, CNRS / IRD / UGA / INPG) a mesuré le potentiel oxydant, métrique de l’exposition aux particules atmosphériques qui sont responsables de pathologies cardio-pulmonaires, après que celles-ci aient été extraites de fluides pulmonaires artificiels. Leurs résultats indiquent que l’extraction dans l’eau des particules, technique largement utilisée jusqu’à présent pour mesurer ce pouvoir oxydant, tend à le surestimer.

La pollution atmosphérique particulaire est une préoccupation majeure pour la santé publique. Les particules (PM) induisent un stress oxydatif pulmonaire qui joue un rôle clé dans les affections cardio-respiratoires causant plusieurs millions de décès prématurés dans le monde chaque année. Le potentiel oxydant (PO), une propriété des particules qui intègre leur taille, composition et surface spécifique est une métrique récente et prometteuse de l’exposition à la pollution particulaire, en complément des simples mesures de concentrations massiques actuellement réglementées.

Cinétique de consommation du DTT (substitut d’anti-oxydant permettant de mesurer le potentiel oxydant) en fonction de la concentration molaire de 1, 4 Naphtoquinone (un composé redox-actif contribuant significativement au PO des aérosols sous nos latitudes) dans 4 milieux d’extractions (ALF, Gamble et Gamble +DPPC sont des fluides pulmonaires reconstitués et sont comparés avec une extraction à l’eau). Les barres d’erreurs correspondent aux déviations standards des triplicats.

Le PO peut être déterminé par plusieurs tests biochimiques acellulaires et diverses autres méthodologies, mais à ce jour aucun consensus n’existe et les protocoles ne sont pas standardisés. La plupart des études extraient les particules dans des fluides peu représentatifs des conditions physiologiques rencontrées par les PM dans les poumons. Une équipe de l’IGE a étudié l’impact sur le potentiel oxydant des PM avec le test DTT, une des méthodologies de PO les plus répandues, après une extraction dans plusieurs fluides pulmonaires simulés, en tenant compte de la bio-accessibilité. Ceci est très important, car de récentes études toxicologiques suggèrent que seule la fraction biodisponible des PM est susceptible d’atteindre la circulation sanguine où surviennent les réactions inflammatoires.

La principale constatation de cette étude est que tous les extraits de fluides pulmonaires simulés induisent des résultats de PO différents pour les PM par rapport à une simple extraction dans l’eau. Nos conclusions montrent que l’extraction dans l’eau, largement utilisée pour les mesures PO, tend à surestimer le PO des PM ambiantes.

Ces résultats devraient intéresser les disciplines de la santé. Des études très récentes ont combiné des données épidémiologiques et plusieurs mesures de PO pour évaluer les liens entre la mesure PO et les pathologies observées, avec des résultats contradictoires. De tels résultats divergents suggèrent un lien manquant, que la bioaccessibilité pulmonaire pourrait expliquer. Ces résultats sont à prendre en compte dans le cadre d’une future standardisation des tests de PO nécessaire avant son éventuelle implémentation en routine dans les mesures de la qualité de l’air.

Source
Calas, A., Uzu, G., Martins, J.M.F., Voisin, D., Spadini, L., Lacroix, T., & Jaffrezo, J.L. The importance of simulated lung fluid (SLF) extractions for a more relevant evaluation of the oxidative potential of particulate matter, Nature Scientific Reports. Doi 10.1038/s41598-017-11979-3

Contact scientifique local
- Gaëlle Uzu, IGE/OSUG, gaelle.uzu[at]univ-grenoble-alpes.fr, 04 56 52 09 94

Cette actualité est également relayée par
- l’institut national des sciences de l’Univers du CNRS (INSU)

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