Thomas Gastellu reçoit le prix de thèse « Enseignement Supérieur Agricole » pour ses travaux sur notre exposition chronique aux contaminants chimiques via notre alimentation

Nous sommes quotidiennement exposés à des polluants chimiques, en particulier par l’alimentation. Les études sur l’alimentation totale (EAT) estiment l’exposition d’une population aux substances chimiques présentes dans les aliments, en analysant des échantillons représentatifs de son régime alimentaire. Or, notre alimentation évolue au cours de la vie : nous ne consommons pas les mêmes aliments pendant l’enfance comparativement à l’âge adulte. Les expositions évoluent donc elles aussi au cours du temps. Nous sommes aussi exposés à un mélange évolutif, ou « cocktail », de polluants chimiques. Les travaux de Thomas Gastellu ont donc porté sur la question de l’évaluation de l’exposition vie entière à un mélange de polluants (plutôt qu’à une seule substance unique) et sur la caractérisation du risque sanitaire associé.

Evaluer l’exposition à un mélange de polluants chimiques

Les données sur l’alimentation totale permettent de connaître l’exposition chronique aux dangers chimiques d’une population et de créer des scénarios d’exposition à partir des données sociodémographiques et socio-économiques des individus.

Avec les scientifiques de l’équipe dans laquelle il évoluait, Thomas Gastellu a construit des populations fictives d’individus en faisant évoluer différents paramètres au cours de la vie : la région d’habitation, le niveau socio-économique, l’indice de masse corporelle et l’âge. En fonction de l’évolution de ces paramètres, les scientifiques ont évalué l’exposition à un mélange de polluants chimiques et déterminé une trajectoire d’exposition alimentaire au cours de la vie.

Ils ont ensuite transformé ces expositions à travers les aliments en expositions afin d’intégrer la cinétique des substances dans le corps humain : comment elles se comportent dans l’organisme, ce qui est accumulé et ce qui est rapidement excrété.

Focus sur un mélange d’éléments métalliques

Les chercheurs se sont intéressés à un mélange d’éléments métalliques sous forme de traces, comprenant le cadmium, le plomb, l’arsenic et le mercure. L’objectif était d’étudier le comportement de ce mélange dans le corps au cours de la vie puis de caractériser le risque sanitaire en prenant en compte l’additivité des risques de ces polluants.

Les chercheurs ont d’abord comparé l’exposition interne estimée dans le corps avec des données réellement mesurées dans la population française. Ces données provenaient d’études de biosurveillance menées par Santé publique France, qui mesurent les polluants dans des matrices biologiques comme le sang, l’urine ou les cheveux. Les chercheurs ont retrouvé les mêmes tendances en termes d’imprégnation. Des différences apparaissaient toutefois chez les individus les plus exposés. Elles peuvent s’expliquer par l’évolution des contaminations au cours du temps, mais aussi par d’autres sources d’exposition que les chercheurs n’auraient peut-être pas prises en compte. L’étude s’est en effet principalement intéressée à l’alimentation, alors que le sol, l’air et la poussière peuvent également, selon l’âge ou la nature des activités, contribuer à notre exposition aux polluants chimiques.

Les chercheurs ont néanmoins pu estimer de manière réaliste l’évolution de l’imprégnation de la population par ce mélange de contaminants chimiques au cours de la vie et établir un risque lié à ce mélange tout au long de la vie.

En particulier, le risque de néphrotoxicité ne peut pas être écarté pour une grande partie de la population. Cela ne signifie pas que toute la population va développer des problèmes rénaux. Cela signifie simplement que le risque ne peut pas être écarté. Il reste à estimer quelles seraient réellement les conséquences de l’exposition à ces polluants. Lorsqu’un risque sanitaire est établi, on met en évidence une probabilité d’apparition d’un effet ; cela ne signifie pas nécessairement que cet effet apparaîtra.
Enfin, le fait d’avoir pu agréger différentes sources de pollution nous a permis d’estimer la contribution de chacune d’entre elles. Nous avons constaté pour ces quatre métaux que plus de 95 % de l’exposition provenait de l’alimentation. Pour certains métaux, comme l’arsenic ou le plomb, le sol et la poussière n’étaient toutefois pas négligeables et contribuaient à un peu moins de 5 % de l’exposition. Mais l’alimentation reste le principal contributeur à l’exposition à ce mélange d’éléments métalliques.
Thomas Gastellu

Une approche innovante pour une meilleure définition des valeurs réglementaires

La démarche développée dans le cadre de la thèse est innovante parce qu’elle permet de relier les expositions externes par l’alimentation aux expositions internes dans le corps humain, tout en estimant la contribution des différentes sources d’exposition.

Ces travaux permettent d’envisager autrement la définition des limites réglementaires applicables aux aliments qui repose actuellement principalement sur la prise en considération de l’exposition externe et sur une approche substance par substance. Cette nouvelle approche permet de prendre en compte l’évolution de l’exposition au cours de la vie et la dimension mélange.

Les résultats de cette étude ont été repris dans le cadre de la saisine de l’Anses sur le cadmium, afin d’identifier des leviers permettant de diminuer l’exposition à cet élément métallique, qui constitue un enjeu de santé publique. L’Anses a notamment montré quels étaient les principaux groupes d’aliments contributeurs à l’exposition aux différents stades de la vie, jusqu’à évaluer l’imprégnation par le cadmium au cours de la vie.

Poursuite des travaux avec la prise en compte des PFAS

Le LABERCA poursuit des travaux de recherche pour mesurer l’impact sur la santé de ce mélange de polluants chimiques et développer une métrique commune, appelée DALYS, pour évaluer cet impact. Les DALYS permettent d’estimer le nombre d’années de vie en bonne santé perdues.

Au mélange de polluants initial, les chercheurs ont ajouté des PFAS et chercheront à estimer l’exposition et l’imprégnation à cette grande famille de polluants persistants puis à quantifier le poids d’un effet sanitaire lié à ces expositions. Les AOP « adverse outcome pathways » permettent de décrire les mécanismes et la cascade d’évènements conduisant à l’apparition d’un effet sanitaire chez un individu ou au sein d’une population.

Retrouvez l'intégralité de l'entretien de Thomas Gastellu sur le site du LABERCA.