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Perturbateurs endocriniens

Les perturbateurs endocriniens ont été révélés aux yeux du grand public au début des années 90 lorsque plusieurs études ont permis d'établir que la concentration spermatique avait décliné au cours des 50 dernières années (Carlsen, 1992). Or, la probabilité d’avoir un enfant est divisée par deux en dessous de 20 millions de spermatozoïdes par millilitre. Une baisse continue de cette concentration peut donc à terme, poser des problèmes de reproduction pour l'espèce humaine.

(Carlsen, 1992 - mdrgf.org)

Cette baisse du nombre de spermatozoïdes, bien que non observée dans certaines zones géographiques telles que la Finlande (Suominen, 1993) ou encore Toulouse (Bujan, 1996), a suscité de vives interrogations sur ses causes possibles. On soupçonna alors des molécules chimiques présentes dans notre environnement de causer ces troubles de la reproduction : les perturbateurs endocriniens.

(lasserpe.blogs.sudouest.fr, 2011)





Un perturbateur endocrinien est une substance provoquant des effets néfastes sur la santé d’un organisme ou sa descendance, en agissant sur le système endocrinien (OCDE, 1997).

C’est donc une substance capable d’agir sur la synthèse, la sécrétion, le transport, la liaison ou l’élimination des hormones naturelles. Or, ces hormones interviennent dans la reproduction, la croissance et le développement, le maintien de l’homéostasie (maintien de l’environnement interne) et la disponibilité énergétique.

Le système endocrinien (emcom.ca, 2011)

Un perturbateur endocrinien est donc susceptible d’induire des perturbations sur l’ensemble de ces fonctions.


Des composés de différentes natures

Les perturbateurs endocriniens sont de nature extrêmement variée :

-substances chimiques industrielles : plastifiants tels que les phtalates, le bisphénol A ou les alkylphénols, composés perfluorés, etc.

-produits phytosanitaires (pesticides) : organochlorés, vinclozine, etc.

-hydrocarbures aromatiques : Polychlorobiphényls (PCB), etc.

-médicaments : anticancéreux comme le tamoxiphène, oestrogènes naturels et synthétiques (pilule contraceptive), etc.

-substances naturelles : phytoestrogènes, isoflavonoïdes, etc.

Les bouteilles sont composés de plastifiants comme les phtalates qui font partie des perturbateurs endocriniens

 

Comment un perturbateur endocrinien agit-il ?

Il agit selon trois modes d’action :

-effet mimétique : il peut imiter l’action d’hormones naturelles telle que les oestrogènes ou la testostérone, comme une fausse clé dans les « serrures biologiques » qui existent dans les organes et cellules,

-effet de blocage : en bloquant les récepteurs des cellules recevant les hormones (récepteurs des hormones) empêchant ainsi l’action des hormones (en saturant les récepteurs, par exemple),

-effet perturbant : en agissant sur la synthèse, le transport, le métabolisme et l’excrétion des hormones modifiant ainsi les concentrations d’hormones naturelles. Ces perturbations sont d'autant plus graves qu'elles se produisent tôt (fœtus, embryon, jeune) car des effets irréversibles peuvent être induits.

Ce sont ces trois modes d'action qui sont à l'origine des effets des perturbateurs endocriniens sur la croissance ou encore sur la reproduction d'un organisme.

Une des caractéristiques des perturbateurs endocriniens est l'absence de relation dose-réponse. En effet, pour un polluant "classique", plus le polluant est présent en grande quantité dans un organisme et plus il est toxique. A l'inverse pour un perturbateur endocrinien, cette relation n'est pas valable car le composé agit comme une hormone. Ainsi, des effets peuvent êtres mis en évidence à des concentrations infimes puis une diminution de cet effet à une concentration supérieure. Cette propriété rend l'effet des perturbateurs endocriniens difficile à prédire.

Des effets mis en évidence par de nombreuses études en laboratoire

Ces effets ont été mis en évidence chez les mammifères par de nombreuses études (Nakamura, 2002) (Scott, 2000)(Sotto, 1991). Différentes études de laboratoire ont également montré l'effet de ces composés sur la reproduction d'invertébrés : comme le montre le graphique ci-dessous, une étude a ainsi mis en évidence une augmentation de la production d'embryons du mollusque Potamopyrgus antipodarum lorsqu'il est exposé à du Bisphénol A (Jobling, 2004).

Cette étude met en évidence une augmentation de la production d'embryons
chez le mollusque Potamopyrgus antipodarum exposé à du BPA (Jobling, 2004)

 

Des effets en mélange encore mal compris

Si on commence à mieux appréhender les effets de ces composés lorsqu'un organisme est exposé à une seule de ces molécules, on connait beaucoup moins l'effet de ces composés lorsqu'ils sont présents en mélange. En effet, différentes études ont déjà montré que même si chacun des composés est présent à une concentration inférieure à celle où il induit un effet, le mélange de ces composés à ces mêmes concentrations peut néanmoins causer un effet (Silva, 2002).

Pour mieux comprendre ce phénomène, rien de vaut en exemple. L'étude de Silva (graphique ci-dessous) a testé l'effet de 8 composés oestrogéniques (8 perturbateurs endocriniens) par un test particulier (le test YES) évaluant la puissance de l'effet perturbant (qu'on nomme "potentiel oestrogénique").

Les résultats de cette étude montrent que l'effet de chacun des composés pris séparément est pratiquement nul ("barres" 1 à 8). Si on fait, par calcul, la somme de ces effets, on arrive à un effet, là encore, très faible (barre "ES" sur le graphique). En revanche, on voit que si on mélange ces composés, l'effet de l'ensemble est beaucoup plus fort (barre "mix" sur le graphique). En mélange, on a donc parfois un effet "1+1=3". Mais on peut aussi observer le phénomène inverse: l'effet de plusieurs composés peut s'annuler. On a ainsi un effet 1+1=0.

Effets de composés oestrogéniques (perturbateurs endocriniens) mesurés par test YES (Silva, 2002)
1 à 8 : effets des composés testés individuellement
ES : somme arithmétique des effets individuels mesurés des 8 composés
CA : modèle de prédiction « addition des concentrations »
MIX : effets mesurés des composés testés en mélange





Les rejets des stations d’épuration ainsi que d’autres types d’introduction de ces polluants (ex : pesticides introduits par ruissellement dans les rivières) répandent un très grand nombre de perturbateurs endocriniens dans l’environnement.

Ainsi, depuis les années 60, les scientifiques ont mis en évidence différentes anomalies dans les populations animales, attribuables aux effets délétères de certains perturbateurs endocriniens. Ces effets ont été observés chez des populations de poissons, de reptiles, invertébrés ou encore d'oiseaux.


Un pesticide qui altère la reproduction de populations d'oiseaux

Le DDT (dichlorodiphényldichloroéthane) est un insecticide de la famille chimique des organochlorés. Ce produit a été intensément utilisé à partir du début de la deuxième guerre mondiale contre les insectes ravageurs des cultures et les insectes porteurs de maladie (malaria, typhus...) avec un certain succès (INERIS, 2007).

Publicités pour l'utlisation du DDT comme insecticide
(Time magazine-mindfully.org, 2011)

Cependant, ce pesticide a également démontré des effets toxiques très importants vis à vis des populations aquatiques et terrestres dans les régions régulièrement traitées pour la démoustication. Selon différents auteurs, le DDT est en partie responsable du déclin sévère des populations européennes et nord-américaines d'oiseaux piscivores (mangeurs de poissons) et des oiseaux de proie, à cause d'un amincissement de la coquille des oeufs (Hickey, 1968 ;Ratcliffe, 1970 ; Peakall, 1970).

En effet, le DDT, ingéré à travers la consommation de poissons, enpêche la formation normale de la coquille d'oeuf : celle-ci est parfois si fine qu'elle est cassée lors de la couvée. Bien qu'interdit depuis les années 70 dans les pays occidentaux (principalement pour des raisons écologiques), on le retrouve encore aujourd'hui dans les sols et les eaux en raison de sa faible biodégradabilité.

Amincissement de la coquille d'oeuf chez les grebes (accident du Clear Lake) et faucons
(Vasseur, 2006)

 

Le TBT: un composé qui masculinise des femelles escargots

Le Tributylétain (TBT) est un produit essentiellement utilisé dans les antifoulings (peinture antisalissure destinée à empêcher la fixation des organismes aquatiques sur la coque des bâteaux) dès les années 60 mais surtout dans les années 70 avec l'explosion de la construction navale et de la plaisance. Depuis 2008, son utilisation sur les navires est interdite en France.

Dans les années 80, ce produit a été accusé de "masculiniser" des femelles d'une espèce d'escargot marin: Nucella lapillus (Gibbs et Bryan, 1987 ; Bryan, 1988). Ce phénomène constitue le cas le plus évident de perturbation endocrine par un polluant chimique. Le TBT est responsable du déclin et même de l'extinction de populations locales de cet escargot dans le monde entier.

L'escargot marin Nucella lapillus, dont les populations sont affectées par le tributylétain (Bay-Nouailhat-mer-littoral.org, 2011)

Deux explications ont été avancées par les scientifiques pour expliquer cette masculinisation des femelles:

-inhibition de l'aromatase par le TBT: l'aromatase est une enzyme responsable de la "conversion" de la testostérone, hormone "masculine", en oestradiol, hormone "féminine". Or, selon certains scientifiques, le TBT empêcherait l'aromatase de jouer son rôle. Ainsi, les escargots femelles ne produiraient plus d'oestradiol, ce qui entrainerait leur masculinisation (Matthiessen et Gibbs, 1998 ; Fent, 1996).



-l'augmentation de la libération de PMF (Penis Morphogenic Factor) : le PMF est un neuropeptide hormonal qui induit la différentiation mâle chez les mollusques. Selon (Oberdorster et McClellan-Green, 2002), le TBT augmenterait la libération de PMF, induisant ainsi une masculinisation des femelles escargots.


Et bien d'autres effets écologiques

Bien d'autres effets, dont les perturbateurs endocriniens sont suspectés d'être à l'origine, ont été observés par les scientifiques. On peut par exemple citer:

-des PCB (polychlorobiphényles) affectant la reproduction et la fonction immunitaire de phoques de la Baltique (Helle, 1976 ;Bergman, 1982 ;Brouwer, 1989)

-du DDT qui induit une réduction de la taille du pénis chez des alligators de Floride (Guillette, 1994)

Des alligators du lac Apopka, en Floride, ont subi un développement anormal
des organes sexuels et des anomalies fonctionnelles à cause du DDT (Duhaudt-routard.com, 2011)





Encore inconnus du grand public il y a une vingtaine d'années, les effets des perturbateurs endocriniens commencent à être médiatisés, ceci depuis que des effets potentiels sur la santé humaine ont été mis en évidence (cancer, diminution de la qualité du sperme, etc.). Ainsi, un Programme National de Recherche sur les Perturbateurs Endocriniens (PNRPE) a été lancé il y a quelques années par l'état. Par ailleurs, l'interdiction du Bisphénol A dans les biberons dans différents pays et les différents projets de loi visant à limiter l'utilisation de certains perturbateurs endocriniens pouvent que les politiques commencent à prendre conscience de ce problème.

Néanmoins, de nombreux perturbateurs endocriniens (PCB, phtalates, pesticides, etc.) sont présents dans le milieu naturel sans que l'on comprenne précisément leurs effets sur les écosystèmes et la santé humaine.

Pour mieux appréhender ce risque, il est donc nécessaire:

-de poursuivre la recherche : pour mieux comprendre l'effet des mélanges de perturbateurs endocriniens, pour développer des méthodes permettant de détecter les effets de ces composés dans un milieu naturel, etc.

-une meilleure coordination internationale : notamment pour limiter l'utilisation ou interdire certains composés dangereux pour l'environnement.

-améliorer la communication vis à vis du public : pour limiter l'utilisation de produits contenant des perturbateurs endocriniens et ainsi réduire les rejets de ces composés dans l'environnement.

 

Article mis à jour en janvier 2012



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