Quels sont les effets des particules ultrafines sur la santé ?

Les particules ultrafines (PUF) sont omniprésentes - elles sont présentes partout dans l'air. Elles proviennent de nombreuses sources, notamment des activités humaines (transports, cuisine, etc.) et de nombreux processus environnementaux naturels. Compte tenu de leur fréquence, il serait facile de supposer qu'ils ne peuvent pas avoir d'effets négatifs sur la santé humaine.

Cependant, comme c'est souvent le cas, un élément longtemps considéré comme presque inoffensif se révèle peu à peu avoir des effets délétères sur la santé humaine. Ce processus s'est produit pour de nombreux polluants environnementaux dans le passé (par exemple le plomb, les PM10, les PM2,5, etc.), et un nombre croissant de recherches élucident les effets des PUF sur la santé. Il apparaît que les PUF présentent un risque unique pour la santé et que leur surveillance devrait être envisagée comme un moyen de répondre aux préoccupations croissantes en matière de santé liées à la pollution atmosphérique par les particules

Effets sur la santé des particules présentes dans l'air ambiant

Les effets néfastes sur la santé de la pollution de l'air extérieur ne résultent pas seulement de l'inhalation de gaz nocifs, mais aussi de l'inhalation de minuscules particules qui flottent dans l'air ambiant et se nichent au plus profond des poumons. De nombreuses recherches ont été menées sur les effets sur la santé de l'exposition aux particules en suspension dans l'air d'une taille inférieure ou égale à 2,5 micromètres (PM2.5).

Il est bien établi que l'exposition aux PM2.5 ambiantes est associée à des maladies respiratoires, telles que la bronchite chronique et la pneumonie, et à des maladies cardiovasculaires, telles que l'insuffisance cardiaque congestive et les maladies coronariennes.^1,2 Les PM2.5 sont un polluant important à surveiller, car plus de 90 % des coûts sociaux de la pollution atmosphérique par les particules sont dus aux particules de 2,5 micromètres et moins.³

Étant donné que les PUF ont une taille inférieure à 2,5 micromètres, elles sont techniquement incluses dans la mesure des PM2,5. Toutefois, compte tenu de leur taille minuscule, leur masse est extrêmement faible. Il est donc tout à fait possible qu'une très grande population de particules ultrafines soit présente, mais que la mesure de la masse des PM2,5 ne réagisse que très peu à cette présence.

Pour cette raison, les études qui examinent les effets sur la santé en fonction de l'exposition aux PM2,5 ne sont très probablement pas en mesure de mettre en évidence les effets sur la santé liés spécifiquement aux particules ultrafines. Malgré cette difficulté, des études soigneusement conçues pour examiner l'exposition aux PUF continuent de démontrer que les particules ultrafines présentent un risque plus important pour la santé que ce que l'on pensait jusqu'à présent.

Effets des particules ultrafines sur la santé

Comme indiqué ci-dessus, les particules ultrafines sont considérées comme ayant une taille égale ou inférieure à 0,1 micron ; les particules de cette taille sont également appelées "nanoparticules". Les plus petites PUF ne mesurent que 5 à 10 atomes de diamètre. En raison de leur petite taille, les PUF se comportent différemment dans le système respiratoire par rapport à des particules plus grosses. L'une des principales caractéristiques des PUF est leur capacité à traverser la barrière hémato-encéphalique.⁴

La capacité des PUF à se déplacer dans l'organisme a permis à certains chercheurs de démontrer les conséquences de l'exposition aux PUF. Dans une étude publiée en 2020 dans Nature Communications, des nanoparticules qui se sont formées en dehors du corps humain ont été trouvées dans du liquide pulmonaire humain.⁵ L'exposition à la pollution atmosphérique particulaire dans les cas examinés n'était pas intentionnelle, car les individus menaient simplement leurs activités de routine et avaient été exposés à ces particules dans l'air ambiant.

Dans une autre étude, des volontaires ont été exposés à des particules inhalables sous la forme de nanoparticules d'or aérosolisées de 5 et 30 nm. Les particules ont été détectées dans le sang et l'urine des volontaires dans les 24 heures, et étaient toujours présentes après 3 mois.⁶ Cette recherche suggère que les PUF peuvent facilement pénétrer dans l'organisme et y rester pendant de longues périodes, ce qui peut avoir des effets à long terme sur la santé.

D'autres travaux de recherche se sont concentrés sur la compréhension des liens entre l'exposition aux PM0,1 et les conséquences pour la santé. Les maladies se développent par le biais du stress oxydatif, de changements épigénétiques et d'autres mécanismes, qui peuvent tous être déclenchés par l'exposition aux PM 0,1, c'est-à-dire aux particules ultrafines. Le stress oxydatif, par exemple, peut provoquer une inflammation et endommager les cellules, ce qui entraîne divers problèmes de santé tels que les maladies cardiovasculaires et le cancer. Les changements épigénétiques, quant à eux, peuvent modifier la façon dont les gènes sont exprimés, ce qui entraîne des changements dans le comportement des cellules et le développement de maladies.⁷

La surveillance des particules ultrafines comme moyen de répondre aux préoccupations croissantes en matière de santé

Les connaissances scientifiques sur le fait que les PUF représentent un risque unique pour la santé sont de plus en plus solides. La protection de la santé publique étant la motivation même de la surveillance de la qualité de l'air ambiant, l'ajout de mesures des PUF aux efforts réguliers de surveillance de l'air ambiant permettrait d'identifier les zones où les concentrations de PUF sont élevées et d'initier des changements pour protéger la santé. De tels efforts sont déjà en cours dans le cadre du réseau ACTRIS et d'autres efforts de recherche. La normalisation des techniques de mesure des PUF - qui renforcera les études épidémiologiques sur les effets des PUF - est en bonne voie grâce aux deux spécifications techniques européennes, EN 16976* et CEN/TS 17434.

*EN 16976 était auparavant connue sous le nom de Spécification technique CEN/TS 16976 et a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN).