Bio-surveillance humaine

Bio-surveillance humaine

La surveillance de l’exposition humaine à la pollution est aujourd’hui un enjeu majeur de santé publique. Nous sommes quotidiennement exposés à la pollution de notre environnement, principalement à travers les aliments et l’eau que nous consommons et l’air que nous respirons.

La bioanalyse ou l’analyse d’échantillons biologiques est indispensable pour réaliser une évaluation fine de l’exposition humaine à la pollution. En effet, la recherche des polluants environnementaux présents dans l’organisme est indispensable pour identifier les situations à risque et établir les liens entre pathologie et pollution.

Cette recherche nécessite des compétences techniques et scientifiques spécifiques ainsi qu’un laboratoire bénéficiant de technologies de pointe pour mesurer les traces de pollution dans des échantillons biologiques.

L’IRES dispose aujourd’hui de méthodes d’analyse validées, fiables et performantes pour l’analyse des échantillons biologiques de cheveux et de sang séché.

Pour positionner les résultats des analyses par rapport à la population générale, l’IRES a mis en place une banque de données de valeurs statistiques de références. Ces données sont utilisées pour distinguer une exposition modérée, élevée ou très élevée.

Absorption, Distribution, Métabolisation et Elimination – ADME

Le choix de la matrice biologique étudiée est de première importance en fonction du type d’exposition (aigüe ou chronique) et de l’intensité de l’exposition.

Les polluants sont absorbés dans l’organisme par l’inhalation, par l’ingestion ou par le contact cutané (avec la peau).

Une fois dans l’organisme, les xénobiotiques (substances extérieures à l’organisme) se distribuent dans la circulation sanguine. Pour cette raison, le sang constitue une matrice de référence en biométrologie.

Le temps de séjour des xénobiotiques dans le sang est relativement court (jusqu’à 12h). Il est donc nécessaire de prélever l’échantillon sanguin dans les heures qui suivent l’exposition.

Les xénobiotiques peuvent ensuite, en fonction de leurs propriétés chimiques , être stockés dans certains organes. C’est le cas des polluants organiques persistants (POP) et des substances lipophyles (ayant une affinité pour les matières grasses).

L’objectif de l’organisme est d’éliminer les xénobiotiques dans l’urine ou les selles lorsqu’ils sont solubles dans les milieux aqueux ou après une transformation métabolique (métabolisation) lorsqu’ils ne sont pas suffisamment solubles dans les milieux aqueux. Pour cette raison, l’urine constitue également une matrice biologique de référence. Le temps de séjour des xénobiotiques ou de leurs métabolites dans l’urine est de l’ordre de 24 à 48h après l’exposition. Il est donc recommandé de prélever l’échantillon d’urine entre 6h et 24h après l’exposition.

Analyse des Cheveux

Les cheveux constituent une matrice biologique de choix pour l’évaluation de l’exposition chronique aux pollutions, à la consommation de médicaments, de stupéfiants, d’alcool ou de tabac. Employée depuis plusieurs dizaines d’années dans le domaine de la médecine légale, l’analyse des cheveux est aujourd’hui de plus en plus utilisée en dehors de ce domaine.

Les cheveux poussent en moyenne d’une longueur de 1 cm par mois. Une fois formés dans le cuir chevelu, les cheveux ne sont plus actifs sur le plan biologique. Ils sont synthétisés par l’organisme au niveau de leur racine. Cette zone est irriguée par des vaisseaux sanguins qui apportent les éléments nécessaires à la synthèse des cheveux. En même temps, les vaisseaux sanguins apportent également les molécules chimiques auquel l’organisme a été exposé. Ces substances sont ainsi incorporées dans la structure du cheveu.

Les cheveux sont simples à prélever et économiques à transporter. Par ailleurs, les substances incorporées dans la structure des cheveux bénéficient d’une très bonne stabilité dans le temps. Ainsi, certaines substances chimiques peuvent être mesurées dans un échantillon de cheveux après plusieurs années de conservation.

L’IRES a aujourd’hui acquis une grande expérience de l’analyse des cheveux avec notamment la recherche des pesticides, des métaux lourds, des additifs de plastique, des retardateurs de flamme chlorés (PCB) et phosphorés ainsi que des marqueurs de la consommation de tabac et d’alcool.

Analyse de Sang Séché

Le sang est une matrice de référence pour mesurer l’exposition humaine à la pollution. En effet, après absorption par inhalation, ingestion ou contact cutané, les substances chimiques passent rapidement dans la circulation sanguine et sont ainsi distribuées dans l’ensemble de l’organisme.

La vitesse d’élimination de ces substances par l’organisme est variable. Pour certains composés, après quelques heures, il n’y a plus de traces dans le sang. Ainsi, l’analyse de sang permet d’évaluer l’exposition à une substance jusqu’à quelques heures après la fin de l’exposition. Le sang est donc souvent utilisé pour caractériser une exposition aigüe.

Cependant les prélèvements sanguins sont contraignants à réaliser car ils nécessitent un personnel médical qualifié, des locaux adaptés et du matériel spécifique. Par ailleurs, le transport et le stockage des échantillons sanguins nécessite des conditions de conservation spécifiques (congélation à une température inférieure à -18°C voire -60°C).

Pour rendre accessible au plus grand nombre les analyses sanguines, il était nécessaire de simplifier le prélèvement et de pouvoir le réaliser soi-même.

Après plusieurs années de recherche, l’équipe de l’IRES a opté pour l’innovation avec l’analyse de quelques gouttes de sang séché prélevé après une piqure dans le doigt avec une aiguille (lancet). L’échantillon sanguin séché est beaucoup plus stable et en fonction des substances à rechercher, il peut être conservé à température ambiante pour son transport. Par ailleurs, l’utilisation de sang séché limite les risques liés à la manipulation d’échantillons biologiques pour les opérateurs (HIV et hépatite).

L’analyse de sang séché s’adresse aujourd’hui en priorité à l’évaluation des expositions professionnelles aux pesticides et aux retardateurs de flamme organophosphorés.

N’hésitez pas à contacter l’Institut de Recherche et d’Expertise Scientifique (IRES) pour vos projets de bioanalyse et d’analyses toxicologiques.