La notion de modulateur endocrinien (ou perturbateur endocrinien, disrupteur endocrinien, leurre hormonal ou Xéno-œstrogène...) est une notion apparue à la fin du XXe siècle pour désigner toute molécule ou agent chimique composé, xénobiotique ayant des propriétés hormono-mimétiques.
Ces molécules agissent sur l'équilibre hormonal d'espèces vivantes (animales ou végétales dans le cas des phytohormones).
Elles sont souvent susceptibles d'avoir des effets indésirables sur la santé en altérant des fonctions telles que la croissance, le développement, le comportement, la production, l'utilisation et le stockage de l'énergie, l'hémodynamique et la circulation sanguine, la fonction sexuelle et reproductrice.
Ces molécules agissent à très faible dose (du même ordre de grandeur que les concentrations physiologiques des hormones) ; Elles ne sont pas toxique au sens habituel du terme (empoisonnement) mais peuvent perturber l'organisme de façon discrète, parfois difficile à reconnaître.
Elles peuvent avoir un impact sur un individu, et parfois sur ses descendants (ex Distilbène chez la femme et ses descendantes) ou sur des populations entières (ex : escargots marins ou faune piscicole vivant dans des zones où des perturbateurs endocriniens sont très présents, dont les alligators de Californie ou grèbes exposés à du DDT ne pouvant plus se reproduire, qui ont fait l'objet d'études déjà anciennes.
Définitions officielles [modifier]
La réglementation REACH [2] permet d’identifier les perturbateurs endocriniens comme substances extrêmement préoccupantes, susceptibles de faire l’objet de mesures de gestion spécifiques[3].
Trois modes d'action différents [modifier]
Ces molécules interfèrent avec le fonctionnement des glandes endocrines ou des organes cibles par : Dès les années 1950, des études ont mis en évidence dans de nombreux pays industrialisés une diminution de la fertilité masculine — altérations morphologiques et baisse du nombre de spermatozoïdes —, une augmentation de la fréquence du cancer du testicule, de la prostate et du sein, ainsi qu'une puberté féminine de plus en plus précoce. Les études épidémiologiques, puis des expériences de laboratoire, ont montré que l'exposition à des molécules hormono-mimétiques était au moins en partie responsable de ces phénomènes. L'hydrosphère est le réceptacle de nombreuses substances chimiques, dont des hormones naturelles et les métabolites d'hormones naturelles ou de synthèse contenues dans les pilules anticonceptionnelles, ou utilisées pour des traitements médicaux ou vétérinaires. Ces hormones s'avèrent présentes en grande quantité dans les eaux usées qui arrivent aux stations d'épuration, mais aussi, bien que moindrement pour nombre d'entre elles, dans les exutoires de station d'épuration d'eaux résiduaires urbaines. Certains organismes aquatiques sont estimés être de bons révélateurs (poissons affectés de troubles de la fertilité et d'anomalies de type intersexualité). Certaines espèces sont aussi des concentrateurs (moules, moule zébrée) d'une pollution des milieux aquatiques par ces effluents. Dans les années 1960, aux États-Unis, la baisse de fertilité des visons constatée par les éleveurs de la région des Grands Lacs fut attribuée aux polluants bio-accumulés par les poissons. En 1962, dans Silent Spring, Rachel Carson met en évidence la toxicité reproductive du DDT. En 1988, les phoques de la mer du Nord furent décimés. En Grande-Bretagne, les poissons mâles vivant en aval d’une station d’épuration présentaient des caractères femelles. La découverte de l'altération du système reproducteur des alligators sauvages de Floride a relancé les travaux de recherche sur ce thème dans les années 1990. Au début des années 1990 il y a une prise de conscience de la présence dans l'environnement de substances capables de perturber le système endocrinien. En Europe, le Danemark, l'Allemagne et le Royaume-Uni ont été pilotes dans ce domaine de recherche. Les observations faites sur certaines populations animales soulèvent suffisamment de soupçons pour encourager la poursuite de la recherche dans le domaine. Cinétique des perturbateurs endocriniens dans l'environnement [modifier] Les polluants organiques persistants (POP), tels le dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT), les dioxines (PCDD) et les polychloro-biphényles (PCB), labiles et s’accumulant le long des chaînes trophiques, peuvent persister dans l’environnement plusieurs décennies, circuler dans différents compartiments environnementaux — atmosphère, biosphère, hydrosphère, lithosphère — au-delà des frontières : on a ainsi montré que les ours polaires pouvaient être contaminés par le DDT émis à des milliers de kilomètres. Chez l'homme, la contamination peut également être alimentaire, naturelle avec les phyto-œstrogènes de germe de blé, soja, bière/houblon...), ou artificielle avec des produits migrants des emballages, des résidus de pesticides, de détergents ou de médicaments, ou encore via l'ingestion d'animaux filtreurs contaminés tels que des coques[4] Un perturbateur endocrinien avéré pour l'homme est le diéthylstilbestrol (DES), œstrogène synthétique prescrit en France entre 1948 et 1977 aux femmes enceintes afin de prévenir le risque d'avortement. Le 17-ß-estradiol — œstrogène naturel prescrit lors du traitement des femmes ménopausées (THS) — ainsi que la 17-α-éthynylestradiol qui est utilisé dans les pilules contraceptives. Les diverses substances qui sont ingérées par l'homme en tant que médicaments peuvent être retrouvées en aval des stations d'épuration puisque les installations sont relativement inefficaces pour détruire ces types de composés. La quantité d'agents chimiques qui s'y retrouve est fonction des conditions météorologiques (rayonnement ultraviolet, et température)[5],[6] et l'activité microbienne[7], [8]. Le bisphénol A, polybromodiphényléthers (PBDE), et une variété de phtalates et d'autres perturbateurs endocriniens sont communément trouvés à faible dose dans de nombreux produits et dans l’environnement[9]. Certains auteurs estiment que les risques pour la santé ne sont pas significatifs [10],[11] alors que d'autres estiment qu'il y a des preuves suffisantes pour dire que ces substances posent un risque pour la santé humaine et la fertilité humaine .[12],[13],[14],[15] Le bisphénol A a notamment attiré l’attention en tant que composant du plastique de nombreux biberons. En mars 2007, un recours collectif (class action lawsuit) a été déposé en Californie contre les fabricants et détaillants de biberons en plastique, mais qui a échoué à prévenir les consommateurs que leurs produits contenaient du bisphénol A, qui selon certains pourrait altérer la santé et le développement des nourrissons et enfants[16]. Parmi les perturbateurs endocriniens, on trouve deux grandes classes qui sont d'origine soit naturelle, soit synthétique. Une partie des molécules antiandrogènes utilisées à des fins médicales (dont vétérinaires) ou anticonceptionnelles sont encore présentes dans les urines et ne sont pas filtrées par les stations d'épuration. Ils posent des problèmes graves de féminisation des poissons mâles dans les fleuves anglais en aval des stations d'épuration, ce qui préoccupe les pêcheurs et les écologues, mais aussi les professionnels de santé publique qui craignent des effets similaires chez l'Homme. On a d'abord pensé que les stéroïdes œstrogènes provenant principalement des urines humaines étaient principalement responsables des syndromes de dysgénésie testiculaire observés chez les poissons. Une étude récente [17] a cherché si ce syndrôme était dû à une ou plusieurs causes, et plus précisément si ces poissons n'étaient pas exposés à des cocktails de substances chimiques aux effets à la fois œstrogéniques et anti-androgèniques, et avec quels effets. Pour cela, les concentration et activité de produits (de type œstrogènes et anti-androgènes) ont été modélisés dans 51 cours d'eau du Royaume-Uni et comparés aux taux de poissons sauvages touchés par un syndrôme de féminisation dans ces rivières. Les analyses ont monté qu'outre des œstrogènes, les rivières contiennent diverses substances anti-androgène, trouvées dans presque tous les effluents de station d'épuration. De plus, les résultats de la modélisation confirment que les effets féminisants affectant les poissons sauvages pourraient être mieux modélisés et mieux prédits en prenant mieux en compte l'exposition à la fois aux anti-androgènes et aux œstrogènes ou aux antiandrogènes seuls. Les auteurs concluent au caractère multi-causale de la féminisation des poissons sauvages au Royaume-Uni, impliquant à la fois des produits stéroïdiens et des œstrogènes ou xéno-œstrogènes et d'autres contaminants (encore inconnu) aux propriétés anti-androgène. Cette étude a conclu que c'est bien un coktail de divers produits chimiques présents dans les eaux usées et dilué dans les rivières, qui inhibe la production de testostérone des poissons et leur capacité de bonne reproduction. Types de perturbateurs endocriniens [modifier] On distingue souvent :
Quelques exemples de xéno-œstrogènes [modifier] Les xéno-œstrogènes sont des substances ayant un potentiel œstrogénique (c'est-à-dire capable d'induire un caractère femelle) et émises dans l'environnement essentiellement suite à l'activité humaine. En voici quelques exemples : Une forte diminution de la capture de poissons a été observée dans plusieurs rivières du Plateau suisse. Cette diminution pourrait venir de la présence de xénoestrogènes dans l'eau. La détermination de l'activité œstrogène moyenne dans l'eau d'une rivière est une variable difficile à mesurer. Pour pouvoir calculer une activité œstrogène totale (exprimé en équivalents en 17_ß-estradiol, EEQ), il faut pouvoir définir un facteur d'équivalence en 17_ß-estradiol (FFA) : Du bisphénol A[19], connu pour avoir des propriétés œstrogéniques, est trouvé dans l'eau, dans certains polymères (dont plastiques de biberons), emballages plastiques d’aliments, boîtes métalliques (type boîtes de conserve), et les garnitures en métal de la nourriture en boîte. Certains de ces agents (polybromodiphényléthers ou diphényléthers polybromés dits « PBDE ») sont utilisés pour ignifuger des matériaux aussi divers que plastiques de téléviseurs, ordinateurs, composants électroniques, matériel électrique et d’éclairage, tapis, matériel de couchage, vêtements, composants automobiles, coussins en mousse et autres textiles ignifugés. L’usage de certains PBDE a été interdit dans l’UE en 2006. Ces composés sont surtout utilisés comme plastifiants pour rendre les plastiques plus souples et plus flexibles. On trouve des phtalates dans de nombreux objets (jouets souples, revêtements de sol, équipements médicaux, cosmétiques, assainisseurs d'air, peintures, adhésifs, colles et encres) Un phtalate, le Bis (2-éthylhexyl) phtalate (DEHP) est présent dans certains plastiques utilisés dans le domaine médical (cathéters et sacs de sang). En 2002, la Food and Drug Administration a mis en garde contre l'exposition au DEHP des bébés de sexe masculin, sur la base des effets constatés sur les animaux de laboratoire. Selon la FDA : « L'exposition au DEHP a produit une série d'effets néfastes chez les animaux de laboratoire, mais les plus préoccupants sont les effets sur le développement du système reproductif mâle et de la production normale de spermatozoïdes chez les jeunes animaux ». La FDA ne dispose pas d’étude concernant l’homme, mais aucune étude ne permet d’exclure des effets similaires. Par précaution, l'exposition à ce produit par des organismes en développement doit être évitée estime la FDA [27],[28]
Découverte [modifier]
Origine des différentes sources de contamination [modifier]
Œstrogènes stéroidïens [modifier]
où Ci est la concentration de l'espèce i. Le groupe de molécules qui contribue le plus à augmenter cette valeur dans les effluents domestiques est le groupe des œstrogènes stéroïdiens[18].Généralement, le calcul est basé sur l’œstrone (FFA=0,4), le 17β-œstradiol (FFA=1) et le 17α-éthynylœstradiol (FFA=1,2).Bisphénol A [modifier]
Risque sanitaire : il est facteur de délétion de la spermatogenèse et est suspecté de jouer un rôle dans certaines fausses couches, obésité et certains cancers[20],[21],[22],[23]Agents ignifuges bromés [modifier]
Risque sanitaire : les PBDE ont une structure chimique très similaire aux polychlorobiphényles (PCB), et ont les mêmes effets neurotoxiques, ce pourquoi il pourraient perturber les systèmes hormonaux thyroïdien et contribuer à une variété de troubles neurologiques et de déficit de développement (dont neurologiques avec pour conséquence de diminuer les facultés d'apprentissage et de cognition). Certaines populations pourraient être plus exposées, dont par exemple les pompiers et les personnels effectuant le tri des déchets électroniques. Une étude faite en Suède comparant les taux de PBDE chez différents types de travailleurs a montré que les recycleurs de matériel électronique étaient particulièrement touchés[24].Phtalates [modifier]
Risques pour la santé : ils sont suspectés de poser problème, car ces produits sont connus pour perturber le système endocrinien des animaux (en laboratoire), et certaines études laissent penser qu’ils sont responsables de certaines malformations congénitales de l'appareil reproducteur masculin [25],[26]
