Une nouvelle étude révèle que les enfants des régions de déchets électroniques sont confrontés à un risque d'hypertension quatre fois plus élevé, car les métaux toxiques et les COV modifient les voies métaboliques liées à l'intestin et perturbent la régulation de la pression artérielle du corps.
Étude : Explorer l’impact de l’exposition aux déchets électroniques sur la tension artérielle chez l’enfant : analyse métabolomique et prévision des risques. Crédit image : Morten B/Shutterstock.com
Dans un article récent dans Environnement & Santédes chercheurs ont examiné comment la tension artérielle des enfants est affectée par leur exposition aux métaux lourds et aux composés organiques volatils (COV) issus du recyclage des déchets électroniques (déchets électroniques).
Ils ont constaté que les enfants vivant dans des zones contenant des déchets électroniques présentaient des niveaux élevés de COV et de métaux (loïdes) et étaient environ quatre fois plus susceptibles de souffrir d'hypertension (12,7 % contre 3,1 % à l'échelle nationale), soulignant les risques d'exposition aux déchets électroniques pendant l'enfance.
Sommaire
Arrière-plan
L’augmentation mondiale des déchets électroniques a entraîné une contamination généralisée de l’environnement et des risques sanitaires croissants, en particulier dans les régions de recyclage où des substances toxiques sont libérées lors des processus de démantèlement et d’incinération.
L’hypertension reste l’un des principaux facteurs de risque modifiables des maladies cardiaques et cérébrales, mais les facteurs traditionnels n’expliquent pas entièrement sa prévalence croissante. Des études ont montré que les personnes vivant à proximité de sites de déchets électroniques présentent des taux d'hypertension plus élevés, y compris les enfants, dont l'élévation précoce de la tension artérielle peut augmenter leurs risques cardiovasculaires tout au long de leur vie.
Les COV et les métaux (loïdes) sont des polluants majeurs issus du recyclage des déchets électroniques et sont connus pour nuire au système cardiovasculaire. Leur exposition combinée peut interagir via des voies communes de stress oxydatif ou des réactions chimiques, intensifiant ainsi la toxicité.
Cependant, les études précédentes se concentraient souvent sur quelques polluants et manquaient d'informations sur la manière dont les expositions mixtes affectent la tension artérielle des enfants. De plus, les mécanismes biologiques à l’origine de ces effets sont mal compris en raison de la portée limitée des biomarqueurs conventionnels. Les progrès de la métabolomique offrent un moyen complet d’évaluer les perturbations métaboliques dues à l’exposition environnementale.
À propos de l'étude
Cette étude, qui intégrait la métabolomique urinaire à l'apprentissage automatique, visait à clarifier comment la co-exposition aux COV et aux métaux (loïdes) affecte la tension artérielle des enfants et à développer un modèle prédictif pour identifier les personnes à risque d'hypertension.
L’étude a été menée en octobre 2022 auprès de 426 enfants vivant dans une zone de recyclage de déchets électroniques en Chine et sans antécédents d’hypertension. Les chercheurs ont collecté des échantillons d’urine à jeun et des mesures de tension artérielle. Les données démographiques et sanitaires des enfants ont été enregistrées au moyen de questionnaires.
Des échantillons d'urine ont été analysés pour 18 métaux (loïdes), dont le plomb, le nickel, le cadmium et l'arsenic, par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS) et pour 15 métabolites de COV (mVOC) (tels que les dérivés du benzène et du styrène) par chromatographie liquide à ultra haute performance couplée à la spectrométrie de masse en tandem (UHPLC-MS/MS). Des contrôles de qualité rigoureux garantissaient l’exactitude des mesures.
Une métabolomique urinaire non ciblée a été réalisée avec une spectrométrie de masse à haute résolution pour profiler plus de 180 métabolites. Les données ont été traitées et annotées à l'aide d'un logiciel spécialisé pour identifier les changements métaboliques liés à l'exposition.
La pression artérielle a été mesurée avec un moniteur automatique conformément aux directives pédiatriques standard. L'hypertension est définie comme des valeurs égales ou supérieures au 95e percentile pour la taille, l'âge et le sexe.
Les analyses statistiques comprenaient une régression linéaire multiple et une analyse en composantes principales pour évaluer les associations exposition-tension artérielle. Des études d'association à l'échelle du métabolisme (MWAS) et des algorithmes d'apprentissage automatique ont été appliqués pour identifier les principaux prédicteurs métaboliques et classer les enfants présentant un risque potentiel d'hypertension avec une précision allant jusqu'à 83 %.
Principales conclusions
Malgré une baisse de la plupart des niveaux de polluants par rapport aux données précédentes sur les régions de déchets électroniques, plusieurs COVm sont restés élevés, avec des concentrations moyennes de certains dépassant celles des enfants d'autres régions chinoises, tandis que les niveaux de métaux (loïdes) tels que le rubidium, le strontium et l'arsenic étaient plus élevés que chez les enfants ou les travailleurs d'autres pays.
Une prévalence de l'hypertension de 12,7 %, nettement supérieure aux estimations nationales, a été enregistrée, ce qui suggère des risques persistants pour la santé. Les analyses statistiques ont identifié des associations significatives entre certaines expositions et la tension artérielle. Par exemple, le cobalt et le gallium urinaires étaient positivement associés à la pression artérielle systolique, tandis que le sélénium et l'étain étaient corrélés à la pression artérielle diastolique.
L'analyse en composantes principales a révélé qu'un mélange de trois métabolites était significativement lié à une augmentation de la pression artérielle systolique et diastolique, impliquant les COV comme contributeurs clés.
L'analyse métabolomique a montré des voies altérées des acides aminés, des acides gras et des stéroïdes, avec des métabolites comme la L-glutamine, la créatine et la N-phénylacétyl-L-glutamine (PAGln) impliqués. Notamment, des niveaux plus élevés de PAGln étaient inversement associés à la pression artérielle, suggérant des mécanismes potentiels de régulation métabolique dans l’hypertension induite par des polluants. L’étude a également identifié l’acide pyroglutamique comme un autre métabolite lié aux modifications de la pression artérielle, ce qui indique que le métabolisme du microbiote intestinal et le cycle du γ-glutamyl peuvent jouer un rôle clé dans ces effets.
Conclusions
Cette étude fournit de nouvelles preuves liant l'exposition aux COV et aux métaux (loïdes) à une augmentation de la pression artérielle chez les enfants, ce qui concorde avec les résultats des adultes. Mécaniquement, les polluants comme le benzène et le styrène peuvent élever la tension artérielle en raison du stress oxydatif, du dysfonctionnement endothélial et du déséquilibre neuroendocrinien. Les résultats suggèrent en outre qu’une perturbation du métabolisme du microbiote intestinal et du cycle du γ-glutamyl pourrait être à l’origine de l’hypertension liée aux polluants.
Les résultats révèlent également de nouvelles associations entre des éléments non essentiels tels que l’étain et le gallium et la pression artérielle de l’enfant, soulignant la toxicité complexe des mélanges de polluants.
Les points forts comprennent une évaluation complète de l'exposition, l'intégration de la métabolomique et la modélisation des mélanges, qui clarifient les voies potentielles reliant les polluants environnementaux au risque cardiovasculaire. Cependant, la conception transversale empêche toute déduction causale et le manque de données détaillées sur les sources d’exposition limite la généralisabilité.
En conclusion, les enfants dans les zones de traitement des déchets électroniques restent exposés à des niveaux nocifs de COVm et de métaux (loïdes), ce qui peut contribuer au développement de l'hypertension. De futures études longitudinales et mécanistiques sont nécessaires pour confirmer la causalité et orienter les interventions ciblées visant à réduire l'exposition, en particulier celle liée aux activités de recyclage des déchets électroniques et du plastique.
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