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Retour Post-Doctorants (RPDOC)
Edition 2012


PAPER


Grossesse, pollution atmospherique, epigenetique, et sante respiratoire

Grossesse, Pollution atmosphérique, Epigenetique et Sante respiratoire
Le projet PAPER (Pregnancy, Air Pollution, Epigenetics and Respiratory health) repose sur l’hypothèse que des expositions environnementales subies pendant la période de développement peuvent influencer le développement du fœtus mais aussi la santé à long terme de l’enfant puis de l’adulte.

Effet d’une exposition précoce à des polluants contrôlables et hautement répandus dans l’environnement
Dans les pays industrialisés tout comme dans les pays en développement, la pollution atmosphérique entraine des effets sanitaires, des déséquilibres sociaux et des pertes économiques. Ces phénomènes se trouvent notamment accentués dans les zones urbaines. La pollution atmosphérique est composée de gaz (oxydes d’azote, monoxide de carbone, ozone, composés organiques volatils tels que le benzène ou les hydrocarbures aromatiques polycycliques) et de particules. Les outils disponibles à l’heure actuelle pour évaluer l’exposition aux polluants de l’air nécessitent d’être améliorés.
En parallèle, le champ de l’épidémiologie épigénétique représente un intérêt particulier dans le domaine de la santé environnementale. En effet, de récentes études ont montré que l’exposition aux polluants de l’air chez les adultes pouvait avoir un effet sur les marques épigénétiques. Etant donné que le début de grossesse est une période d’intense remodelage épigénétique, il est tout à fait pertinent de s’intéresser aux liens entre les expositions environnementales précoces (i.e. durant la vie fœtale) et la santé pré- et post-natale de l’enfant en considérant le rôle potentiel des marques épigénétiques. L’hypothèse DOHaD (Developmental Origins of Health and Diseases) est centrée sur les effets des expositions environnementales subies pendant la vie fœtale et la petite enfance sur la santé à moyen et long terme.
L’objectif de PAPER est de mieux caractériser l’impact d’expositions précoces à des polluants très prévalents et contrôlables sur la santé à court et moyen terme, et plus particulièrement sur le développement prénatal et la santé respiratoire post natale.

Une nouvelle approche des cohortes de naissances avec des sujets “connectés”
PAPER repose sur la plateforme de recherche formée autour de la cohorte couple-enfant SEPAGES (Suivi de l’Exposition à la Pollution Atmosphérique pendant la Grossesse et Effets sur la Santé), qui est en cours de recrutement dans la région grenobloise. Les autorisations éthiques ont été obtenues du Comité de Protection des Personnes Sud-Est et du Comité consultatif sur le Traitement de l'Information en matière de Recherche dans le domaine de la Santé.
Cette nouvelle génération de cohorte de naissance se fonde sur un recrutement précoce pendant la grossesse et des participantes dites « connectées ». En effets, pour les femmes recrutées nous collectons des données par questionnaires Internet à plusieurs reprises au cours de la grossesse et de la première année de l’enfant, nous évaluons l’exposition à la pollution atmosphérique en tenant compte du budget espace-temps renseigné notamment par des GPS et des dosimètres personnels portés par les femmes, nous réalisons des examens cliniques répétés et non invasifs et enfin nous recueillons des échantillons biologiques pour explorer les mécanismes biologiques.
Une innovation majeure de SEPAGES consiste à évaluer l’exposition à la pollution atmosphérique en utilisant des outils sophistiqués permettant de réduire l’erreur de mesure en combinant des informations sur le budget espace-temps des participants (GPS et questionnaires), les concentrations en polluants dans l’environnement extérieur et intérieur, et la fréquence respiratoire des femmes (accéléromètres). Des mesures échographiques sont réalisées à chaque trimestre de la grossesse afin de fournir une évaluation dynamique de la croissance fœtale. La fonction ventilatoire du nouveau-né est mesurée à l’âge de 2 mois à l’aide de courbes débit-volume en ventilation calme.

Résultats

Le projet PAPER met en relation l’épidémiologie environnementale, reproductive et respiratoire et va ainsi répondre à des questions majeures de santé publique au vu de la forte prévalence de l’exposition à la pollution atmosphérique, de la prévalence croissante des maladies respiratoires, et de la population particulièrement sensible que représentent les femmes enceintes et leur fœtus. Le principal atout de PAPER est l’intensité du suivi des femmes et la précision à la fois de l’estimation de l’exposition à la pollution de l’air et des évènements de santé étudiés dans le cadre d’une étude à large échelle.
Le projet PAPER permettra de : a) fournir une estimation précise de l’exposition aux polluants gazeux durant la grossesse en utilisant des techniques innovantes incluant le budget espace-temps des femmes, ce qui permettra d’évaluer l’erreur de mesure réalisée dans les études ne disposant pas de telles informations, b) identifier les effets de l’exposition maternelle à la pollution de l’air sur la croissance fœtale et la fonction ventilatoire du nouveau-né, c) recueillir de multiples échantillons biologiques pertinents pour étudier les mécanismes biologiques impliqués dans les associations observées entre pollution de l’air et santé, tels que le rôle de la méthylation de l’ADN.
L’amélioration des connaissances sur les effets des polluants de l’air sur la santé dans des populations jusqu’ici encore peu étudiées, telles que les femmes enceintes et leurs fœtus, permettra de fournir davantage d’éléments aux décideurs et aux citoyens afin de faire respecter la règlementation en vigueur concernant les limites de concentration en polluants dans l’air voire de définir des politiques plus restrictives.

Perspectives

D’un point de vue disciplinaire, PAPER élargit les contours de l’épidémiologie classique en reposant fortement sur les disciplines sœurs telles que la biostatistique, la biologie, la science des expositions, et les examens médicaux non invasifs, qui sont autant de domaines entre lesquels de solides ponts vont être créés dans le cadre de PAPER. Concernant le champ de recherche de la santé environnementale, PAPER va apporter des éléments de réponse à des questions majeures incluant l’importance de l’erreur de mesure, DOHaD, et l’analyse de médiation pour quantifier le rôle de potentiels mécanismes biologiques dans les effets sanitaires des polluants de l’air.
La cohorte SEPAGES permettra d’entreprendre un suivi longitudinal des enfants de manière a étudier les effets pré et post nataux de la pollution de l’air sur la fonction ventilatoire et le neuro développement durant l’enfance, ce qui constitue des perspectives cruciales en épidémiologie. De par sa biobanque richement constituée et son suivi médical intensif des participants, SEPAGES offrira également de multiples possibilités pour explorer les mécanismes biologiques qui pourraient médier les effets de la pollution de l’air sur la santé.

Productions scientifiques et brevets

N/A

Partenaires

Inserm Inserm U823, Team of Environmental Epidemiology applied to Reproduction and Respiratory Health

Aide de l'ANR 480 000 euros
Début et durée du projet scientifique mars 2013 - 36 mois

Résumé de soumission

L’hypothèse DOHaD (Developmental Origins of Health and Diseases) suggère que les expositions environnementales subies durant la phase de développement (vie fœtale et premières années de la vie) ont des conséquences à moyen et long terme. Le projet PAPER (Pregnancy, Air Pollution, Epigenetics and Respiratory Health) vise à évaluer les effets de l’exposition à la pollution atmosphérique pendant la grossesse sur la croissance fœtale et la fonction ventilatoire du nouveau-né. Plus spécifiquement, le projet permettra 1) d’identifier les effets de l’exposition intra-utérine à la pollution atmosphérique sur la croissance fœtale et la fonction ventilatoire du nouveau-né ; 2) d’étudier le rôle de mécanismes épigénétiques tels que la méthylation de l’ADN, dans les associations étudiées en 1).
PAPER repose sur la cohorte couple-enfant SEPAGES (Suivi de l’Exposition à la Pollution Atmosphérique pendant la Grossesse et Effets sur la Santé) qui sera constituée à Grenoble. Les accords nécessaires ont été obtenus auprès du CPP (Comité de Protection des Personnes) Sud-Est, CCTIRS (Comité consultatif sur le Traitement de l'Information en matière de Recherche dans le domaine de la Santé)). Une innovation majeure est que l’estimation de l’exposition à la pollution de l’air sera réalisée à l’aide d’indicateurs sophistiqués permettant de diminuer l’erreur de mesure en combinant le budget espace-temps des sujets (GPS et questionnaires), les concentrations dans l’air intérieur et extérieur (dosimètres personnels), et le rythme respiratoire des sujets (approché par un accéléromètre). Des mesures échographiques répétées à chaque trimestre de grossesse fourniront une évaluation dynamique de la croissance fœtale. La fonction ventilatoire du nouveau-né sera mesurée dès l’âge de 2 mois grâce aux mesures des courbes débit-volume en ventilation calme. La méthylation de l’ADN sera mesurée dans le sang du cordon ombilical de manière pangénomique, permettant ainsi de mener des études par voie métabolique avec l’exposition à la pollution de l’air, la croissance fœtale et la fonction ventilatoire. Ces données permettront également de déterminer si les effets de la pollution de l’air sont médiés par la méthylation de l’ADN.
Le projet PAPER réunit l’épidémiologie environnementale, reproductive, respiratoire, et épigénétique, et permettra de répondre à des préoccupations majeures de santé publique de par : la prévalence élevée de l’exposition à la pollution atmosphérique, la prévalence croissante des maladies respiratoires, la population sensible que constituent les femmes enceintes et leur fœtus, notamment dans le contexte de l’hypothèse DOHaD. Une force du projet PAPER repose sur l’intensité du suivi et la caractérisation précise de l’exposition et des évènements étudiés. De plus, la cohorte SEPAGES offrira de multiples perspectives pour étudier de manière longitudinale les effets de l’exposition pré- et post-natale à la pollution de l’air sur la fonction ventilatoire et le neuro-développement des enfants, ainsi que le rôle de mécanismes cardio-vasculaires et d’expression génétique (transcriptomique) qui pourront être mesurés dans les différents échantillons biologiques conservés.
Ce projet de recherche s’insère dans les projets de l’équipe d’accueil Inserm d’épidémiologie environnementale appliquée à la reproduction et à la santé respiratoire (U823) et s’appuie sur la plateforme de recherche que constitue la cohorte SEPAGES. Le PI du projet PAPER coordonnera l’axe exposition à la pollution de l’air dans l’équipe en place, apportera une compétence en épigénétique et développera cet axe de recherche. Le PI bénéficiera de collaborations mises en place avec la Harvard School of Public Health dans le cadre de son Post-doc et des collaborations de l’équipe d’accueil, très intégrée dans le réseau national et européen.

 

Programme ANR : Retour Post-Doctorants (RPDOC) 2012

Référence projet : ANR-12-PDOC-0029

Coordinateur du projet :
Madame Johanna LEPEULE (Inserm U823, Team of Environmental Epidemiology applied to Reproduction and Respiratory Health)
jlepeule@nullhsph.harvard.edu

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.