Exposition professionnelle maternelle aux particules nanométriques et développement de l'enfant

par Guyguy Manangama Duki

Projet de thèse en Santé publique Epidémiologie

Sous la direction de Fleur Delva.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de Sociétés, Politique, Santé Publique , en partenariat avec Bordeaux Research Center for Population Health (laboratoire) depuis le 15-11-2018 .


  • Résumé

    CONTEXTE : L'impact de l'environnement (professionnel ou extra-professionnel) sur la santé humaine est un thème au cœur de l'actualité qui intéresse les autorités tant publiques que sanitaires. Selon l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), les facteurs de risques environnementaux comptent parmi les facteurs qui influencent significativement la santé et le bien-être des enfants et des mères à travers le monde (OMS 2017). La pollution atmosphérique est considérée comme le principal facteur de risque environnemental dans l'incidence et la progression de certaines maladies (Rumana et al. 2014 ; Yamamoto et al. 2014). Elle est notamment associée à l'altération du développement pondéral en période intra-utérine (Ghorani-Azam et al. 2016). D'autres études ont également montré une association entre la pollution atmosphérique et le développement cognitif de l'enfant (Clifford et al. 2016). Parmi les constituants de la pollution de l'air ambiant, certaines études ont analysé spécifiquement les effets de la matière particulaire (PM). Les PM10 et PM2.5 sont des particules dont le diamètre aérodynamique est respectivement inférieur à 10 et 2,5 microns. Des études épidémiologiques ont montré les effets néfastes de ces particules sur la grossesse et le développement de l'enfant. En ce qui concerne leurs effets sur le poids de naissance, une récente méta-analyse a trouvé une association entre l'exposition pendant la grossesse aux PM2.5 et le PAG (OR = 1,15; IC 95%, 1,10 – 1,20) (Zhu et al. 2015). Par ailleurs, une association a été montrée entre l'exposition à la pollution atmosphérique durant la grossesse et le neuro-développement pré et post natal de l'enfant (Levy 2015). Or, les PM10 et les PM2.5 sont constituées d'une gamme de particules de tailles hétérogènes dont des particules nanométriques (PN) qui sont définies comme des particules ayant au moins une dimension inférieure à 100 nanomètres. À ce jour, un grand nombre d'études ont montré des effets nocifs de l'exposition aux particules dans l'air ambiant sur la santé humaine et des preuves de plus en plus nombreuses du rôle important des particules à l'échelle nanométrique dans les effets observés (Stone et al. 2017). Concernant les effets sur la grossesse et le développement de l'enfant, en basant sur des études toxicologiques, les PN inhalées peuvent induire une toxicité en interférant directement au niveau du placenta, en traversant la barrière placentaire ou indirectement par un mécanisme inflammatoire systémique (Hougaard et al. 2015). OBJECTIFS ET HYPOTHÈSE : L'hypothèse de ce travail de recherche est : l'exposition in utero aux PN non intentionnelles est associée aux anomalies de développement pré et post natal de l'enfant. L'objectif général de ce travail est d'étudier l'association entre l'exposition aux PN non intentionnelles et le développement in et post utero de l'enfant. Les objectifs spécifiques sont : - Etudier l'association entre l'exposition professionnelle maternelle prénatale aux PN non intentionnelles et le petit poids pour l'âge gestationnel (PAG) - Etudier l'association entre l'exposition professionnelle maternelle prénatale aux PN non intentionnelles et le périmètre crânien (PC) à la naissance et à deux ans de vie - Réaliser une revue de la littérature sur les expositions environnementales et le développement cognitif de l'enfant - Etudier l'association entre l'exposition professionnelle maternelle prénatale aux PN non intentionnelles et le développement cognitif de l'enfant à deux ans de vie. MÉTHODES : 1/ Revue de la littérature : Les bases de données bibliographiques PUBMED/MEDLINE et SCOPUS seront interrogées après identification des mots clés. 2/ Etude étiologique entre l'exposition professionnelle aux particules nanométriques pendant la grossesse et le développement de l'enfant : Population d'étude : La population d'études sera celle de la cohorte Française Elfe qui a sélectionnée en 2011, 18275 mères et leurs nouveau-nés. Les suivis des enfants ont été réalisés à 3 et 10 mois de vie, et à 1, 2, 3, 4, 5 et 6 ans. D'autres suivis sont prévus jusqu'à l'âge de 18 ans. Les données de suivis permettent de caractériser l'environnement de vie de l'enfant pour rechercher les potentiels facteurs de risque environnementaux et de recueillir des données de santé, de croissance et de développement de l'enfant. Il est envisagé, si l'autorisation d'exploitation des données est acquise, d'analyser également les données de l'étude Française Epipage2 et de l'étude portugaise Génération 21. Les événements de santé à étudier : - Le PAG sera étudié selon la définition du réseau des pédiatres et gynécologues-obstétriciens français (AUDIPOG). Cette définition s'est basée sur des courbes individuelles de poids de naissance ajustées sur l'âge gestationnel, le sexe et l'ordre de naissance du nouveau-né, ainsi que sur l'âge, la taille et le poids de la mère. - Le PC est la circonférence fronto-occipitale mesurée à la naissance et lors des suivis de l'enfant. - Le développement cognitif sera défini en fonction de la littérature et des données disponibles dans Elfe. Évaluation de l'exposition : L'exposition aux PN non intentionnelles sera évaluée par la matrice emploi-exposition MatPUF. Méthodes statistiques : L'association entre l'exposition professionnelle maternelle au cours de la grossesse et : - le PAG sera modélisée par des modèles de régression logistique - le PC sera modélisée par des modèles de régression linéaire (PC à la naissance) et par des modèles longitudinaux pour des mesures répétées jusqu'à deux ans de vie – le développement cognitif sera modélisée par des modèles de régression qui seront définies après une revue de la littérature. RÉSULTATS ATTENDUS ET PUBLICATIONS : Une première analyse portera sur l'étude des expositions professionnelles maternelles aux particules nanométriques non intentionnelles et le petit poids pour l'âge gestationnel. A l'issue de ces analyses préliminaires, les résultats seront valorisés par une publication scientifique. Une deuxième publication sera basée sur l'exposition professionnelle maternelle aux PN non intentionnelles et le PC (à la naissance et à deux ans). Une troisième publication portera sur une revue de la littérature qui va consister à faire un état de lieu de la littérature sur les expositions environnementales et le développement cognitif de l'enfant. Une dernière publication sera basée sur l'exposition professionnelle maternelle aux PN non intentionnelles et le développement cognitif de l'enfant à deux ans.

  • Titre traduit

    Maternal Occupation Exposures to Nanoscale Particles and Child Development


  • Résumé

    CONTEXT: The impact of the environment (professional or extra-professional) on human health is a topic that interests both public and health authorities. According to the World Health Organization (WHO), environmental risk factors are among the factors that significantly influence the health and well-being of children and mothers around the world (WHO 2017). Air pollution is considered to be the main environmental risk factor in the incidence and progression of some diseases (Rumana et al 2014, Yamamoto et al 2014). It is particularly associated with impaired weight development in the intrauterine period (Ghorani-Azam et al., 2016). Other epidemiological studies have shown an association between air pollution and cognitive development in children (Clifford et al., 2016). Among the constituents of ambient air pollution, some studies have specifically analyzed the effects of particulate matter (PM). PM10 and PM2.5 are particles whose aerodynamic diameter is respectively less than 10 and 2.5 microns. Epidemiological studies have shown the association between exposure to these particles during pregnancy and adverse pregnancy and offspring development outcomes. Concerning their effects on birth weight, a recent meta-analysis found an association between PM2.5 exposure during pregnancy and small for gestational age - SGA (OR = 1.15, 95% CI, 1.10 - 1.20) (Zhu et al., 2015). An association has been shown between air pollution exposure during pregnancy and pre- and post-natal neuro-development outcomes in children (Levy 2015). However, PM10 and PM2.5 consist of a range of particles of heterogeneous sizes, including nanoscale particles (NPs) which are defined as particles having at least one dimension less than 100 nanometers. To date, several studies have shown the adverse effects of exposure to PM on human health and there is growing evidence of the important role of particles at the nanoscale particles in the observed effects (Stone et al., 2017). Concerning the effects on pregnancy and child development, based on toxicological studies, inhaled NPs can induce toxicity by interfering directly with the placenta, crossing the placental barrier or indirectly by a systemic inflammatory mechanism (Hougaard et al., 2015). HYPOTHESIS AND OBJECTIVES: We hypothesized that in utero exposure to nanoscale particles is associated with pre- and post-natal child developmental adverse outcomes. The main objective of this study is to investigate the association between exposure to NPs and in utero and postnatal development of the child. The specific objectives are: - to investigate the association between maternal occupation exposures to NPs and small for gestational age - to study the association between prenatal maternal occupation exposures to PNs and head circumference (HC) at birth and at two years olds - to conduct a literature review on environmental exposures and cognitive development of children - to study the association between prenatal maternal occupation exposures to PNs and cognitive development of the child at two years olds METHODS Literature review The bibliographic databases PUBMED / MEDLINE and SCOPUS will be used after identification of key words concerning environmental exposures and child cognitive development. Study population We will use data from the French cohort Elfe that selected in 2011, 1,875 mothers and their newborns. Follow-up of the children was done at 3 and 10 months of life, and at 1, 2, 3, 4, 5 and 6 years. Other follow-ups are planned until 18 years old. It is envisaged, if the authorization of using data is acquired, to analyze also the data from the French study Epipage2 and the data from Portuguese study Generation XXI. Health events The SGA will be studied according to the definition of the network of French pediatricians and gynecologists-obstetricians (AUDIPOG). This definition was based on individual birth weight curves adjusted for gestational age, sex and birth order of the newborn, as well as age, height and weight of the mother. The HC is the fronto-occipital circumference measured at birth and during the child's follow-up. Cognitive development will be defined according to the literature and data available in Elfe. Exposure assessment UNPs exposure will be assessed using the MatPUF Job-Exposure Matrix. Statistical methods To study SGA, we will use logistic regression models. The HC will be studied by linear regression models (HC at birth) and by longitudinal models (up to two years of life). Cognitive development will be studied by regression models (after a review of the literature). EXPECTED RESULTS AND PUBLICATIONS An initial analysis will focus on the study of maternal occupation exposures to nanoscale particles and SGA. At the end of these preliminary analyzes, the results will be valorised by a scientific publication. A second publication will be based on maternal occupation exposures to nanoscale particles and the HC (at birth and at two years). A third publication will be a literature review on environmental exposures and children cognitive development. A final publication will be based on maternal occupation exposures to nanoscale particles and child cognitive development at two years of age.