Changement climatique, pollution atmosphérique, et santé périnatale : les effets de la température et des particules fines sur les issues de grossesse

par Ian Hough

Projet de thèse en MBS - Modèles, méthodes et algorithmes en biologie, santé et environnement

Sous la direction de Johanna Lepeule et de Itai Kloog.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes en cotutelle avec Ben-Gurion University of the Negev , dans le cadre de École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble) , en partenariat avec CRI IAB - Centre de Recherche Oncologie/Développement - Institute for Advanced Biosciences (laboratoire) et de EQUIPE 12 - ÉPIDÉMIOLOGIE ENVIRONNEMENTALE APPLIQUÉE A LA REPRODUCTION ET LA SANTÉ RESPIRATOIRE (equipe de recherche) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Contexte : Le changement climatique induit une augmentation des températures moyennes et de la fréquence des événements météorologiques extrêmes. La météorologie, le climat, et la pollution atmosphérique sont étroitement liés. L'exposition à la pollution atmosphérique constitue un fardeau sanitaire dont les effets néfastes sur les issues de grossesse sont soulignés, et semblent être à l'origine de certaines pathologies pendant l'enfance et à l'âge adulte. Le climat et les variations météorologiques pourraient également avoir des effets délétères sur les issues de grossesse, mais les études jusqu'à présent sont limitées par la faible résolution spatiale des données d'exposition. Les effets de plusieurs expositions étroitement liées sont très peu étudiés, et une synergie entre les expositions est suspectée. Objectifs : Le premier objectif est la production de modèles à haute résolution spatiale et temporelle de la température et des particules fines pour la France. Ces modèles seront ensuite appliqués pour étudier les effets des conditions météorologiques et de la pollution atmosphérique sur la prématurité et le poids de naissance. Ce projet vise particulièrement à identifier les fenêtres temporelles de susceptibilité et évaluer la synergie potentielle entre température et pollution atmosphérique. Positionnement : Les modèles développés pour ce projet apporteront une résolution spatiale et temporelle inédite, ainsi limitant les biais potentiels et permettant des analyses novatrices dont la comparaison des populations urbaines et rurales et l'étude des îlots de chaleur urbains. L'acclimatation dans le temps et l'espace sera prise en compte. De multiples fenêtres temporelles d'exposition seront explorées pour identifier la période la plus sensible aux différentes expositions. Méthodes : Le projet exploitera la complémentarité de 3 cohortes françaises mère-enfant (EDEN, PELAGIE et SEPAGES). Les données démographiques et médicales, ainsi que l'adresse du lieu de résidence, ont été recueillies pour chacune des cohortes. L'exposition à la température et aux particules fines sera évaluée grâce aux modèles environnementaux décrits ci-dessus. Pour la cohorte SEPAGES, des mesures personnelles seront comparées aux estimations des modèles pour assurer la fiabilité. Les analyses s'appuieront sur des techniques statistiques telles que les régressions linéaires, logistiques, et modèles de Cox.

  • Titre traduit

    Climate change, air pollution, and perinatal health: the effects of temperature and particulate matter on birth outcomes


  • Résumé

    Climate change is driving an increase in mean global temperature and the frequency of extreme weather events. Increased and extreme air temperature (Ta) can have important health impacts, particularly among vulnerable populations such as pregnant women. Studies have linked high and low Ta to adverse pregnancy outcomes, which carry a significant public health burden of morbidity and mortality. Ta is also related to particulate air pollution (PM), which has also been linked to adverse pregnancy outcomes. Synergistic effects between Ta and PM are suspected but uncertain. Recent studies have suggested that acclimatization may play an important role, with the variability and unusualness of Ta being more important than the mean. But few studies have fully accounted of acclimatization or investigated whether there are specific time windows of susceptibility during pregnancy. Most large-scale epidemiological studies of temperature have been limited by their reliance on temperature data from monitoring stations, which have a low spatial resolution. This has led to the exclusion of sparsely-monitored rural areas and increased exposure measurement errors, potentially biasing estimates of health effects. At the same time, the global trend of urbanization is driving a need for studies capable of investigating urban heat islands and other phenomena that occur at very fine spatial scales in complex built environments. This research will examine the association of Ta and PM with low birth weight and preterm birth in France. It will involve the creation of novel Ta and PM models covering continental France over 17 years at a high spatial (200 m) and temporal (daily) resolution. These models will be use a new technique for fusing satellite data at multiple spatiotemporal resolutions, thereby substantially advancing the state of the art in Ta and PM modeling. The models will then be applied in an epidemiological study investigating the effects of exposure to unusual Ta, variable Ta, and PM. The study will account for acclimatization, compare urban and rural populations, investigate the presence of synergies between Ta and PM, and seek to identify time windows of susceptibility during pregnancy.