Objectifs et hypothèses de recherche

Cette thèse vise à étudier la neurotoxicité développementale associée à l’exposition chronique pré et postnatale aux CE classiques. L’objectif général est ainsi d’identifier les relations entre les CE et le développement cognitif et sensoriel des enfants. Les deux études longitudinales qui composent cette thèse se concentreront spécifiquement sur les relations entre le Pb, le MeHg et les BPCs et les fonctions attentionnelles et visuelles des enfants de la communauté inuite du Nunavik, évaluées à partir de mesures psychophysiques et électrophysiologiques.

Les Inuits du Nunavik, situé dans l’extrême nord du Québec, font partie des communautés les plus exposées aux CE en Amérique du Nord (Muckle et al., 2001b). Chez les enfants inuits, l’exposition au Pb et aux BPCs pendant la grossesse est évaluée deux à trois fois supérieure à celle observée dans la population générale du sud du Québec (Dewailly et al., 1996; Rhainds et al., 1999). Quant au MeHg, l’exposition prénatale est estimée 15 à 20 fois plus élevée (Rhainds, et al., 1999). Ainsi, malgré que le Nunavik soit géographiquement éloigné des grands centres industriels, la communauté inuite est exposée quotidiennement à de fortes concentrations de contaminants qui sont transportés notamment par les courants océaniques et atmosphériques. Dans le milieu aquatique, le MeHg et les BPCs subissent le processus de bioaccumulation à travers la chaîne alimentaire marine. L’alimentation traditionnelle ayant été préservée, les Inuits se nourrissent fréquemment de poissons et de mammifères marins. Ils

ingèrent donc diverses quantités de MeHg et de BPCs dans les aliments provenant de la pêche. Le Pb auquel les Inuits sont exposés provient quant à lui principalement de la consommation d’oiseaux et d’autres animaux de la chasse, abattus à partir de balles de Pb. En effet, une fois la proie atteinte, la balle de Pb éclate laissant dans la chair de petits fragments imperceptibles et impossibles à retirer. La cuisson entraine ensuite la contamination de toute la viande, incluant les parties qui ne contenaient pas de fragments (Mateo et al., 2007). La chair contaminée des animaux constitue ainsi la principale source d’exposition au Pb chez les Inuits.

Les femmes enceintes inuites exposent de façon chronique leur enfant aux CE dès la grossesse. Les enfants inuits sont ensuite exposés continuellement aux agents neurotoxiques durant leur développement postnatal, via l’allaitement puis leur propre alimentation. La variation considérable dans l’adoption de l’alimentation traditionnelle (versus nord américaine) au sein de la communauté représente une opportunité pour étudier la relation entre les niveaux d’exposition aux CE et les effets sur le développement cognitif et sensoriel. Cette thèse s’inscrit dans une recherche longitudinale, s’échelonnant de la période gestationnelle à l’adolescence, et se divise principalement en deux volets ayant pour objectif commun d’évaluer la neurotoxicité développementale des CE.

5.1 Objectifs et hypothèses de l’article 1 : Assessing new dimensions of attentional functions in children prenatally exposed to environmental contaminants using an adapted Posner paradigm

L’objectif du premier article est d’évaluer les relations qui existent entre l’exposition aux métaux lourds et aux BPCs, à faibles concentrations, mais de façon répétée, et de nouvelles dimensions attentionnelles chez l’enfant. Les objectifs spécifiques sont :

v Adapter la tâche de Posner à une population pédiatrique.

v Modifier le paradigme afin d’évaluer non seulement l’attention, mais également l’inhibition.

v Élaborer une tâche sensible aux atteintes plus subtiles.

v Identifier les relations entre ces CE et l’attention visuospatiale ainsi que les autres fonctions attentionnelles.

Les hypothèses de recherche :

v Il est attendu que l’exposition à ces trois CE soit associée à des altérations sur le plan de l’attention visuospatiale des enfants inuits, en plus des autres atteintes attentionnelles auparavant identifiées dans la littérature scientifique.

v En ce sens, les manifestations d’impulsivité qui ont précédemment été mises en lien avec l’exposition au Pb chez les enfants d’âge préscolaire de notre cohorte inuite (Plusquellec, et al., 2010) permettent de prédire un haut taux d’erreurs de commission (fausse alarme) dans notre étude.

5.2 Objectifs et hypothèses de l’article 2 : Effects of environmental contaminants exposure on visual brain development: A prospective electrophysiological study in school-aged children

L’objectif du deuxième article est d’étudier la neurotoxicité des métaux lourds et des BPCs suite à une exposition chronique pré et postnatale sur le développement visuel des enfants inuits. Les objectifs spécifiques sont :

v Élaborer un protocole de PEVs adapté à une population pédiatrique et sensible aux atteintes sous-cliniques.

v Étudier le traitement visuel cérébral précoce chez les enfants dont le système visuel a atteint sa maturité et mettre en relation celui-ci avec l’exposition prénatale aux CE. v Comparer les résultats par rapport à ceux obtenus lors du suivi à 5 ans pour évaluer la

réversibilité des atteintes et potentiellement identifier la présence de neurotoxicité différée (Saint-Amour, et al., 2006).

v Proposer des marqueurs électrophysiologiques de neurotoxicité.

Les hypothèses de recherche :

v Des altérations d’amplitudes et de latences, reflétant des atteintes le long des voies visuelles, sont attendues chez les enfants les plus exposés.

v En accord avec la littérature en contexte d’exposition aigue, qui rapporte principalement une association entre les métaux lourds et les fonctions visuelles, des altérations reliées au Hg et au Pb sont attendues.

v De plus, puisque le développement des différentes fonctions visuelles est associé à différentes périodes critiques dans le temps (Daw, 2009), cette étude longitudinale pourrait révéler des associations avec l’exposition prénatale qui n’étaient pas

apparentes chez les enfants inuits lors d’une étude de PEVs réalisée à l’âge de cinq ans (Saint-Amour, et al., 2006).

5.3 Objectifs et hypothèses communs aux deux études

v Étudier la période d’exposition, pré ou postnatale, qui semble avoir une plus grande influence sur le développement du cerveau des enfants. La période gestationnelle étant particulièrement importante dans le développement cérébral, il est attendu que l’exposition prénatale soit davantage associée à des altérations attentionnelles et visuelles.

v Déterminer Examiner si les trois CE classiques étudiés affectent sont reliés de façon similaire ou différentielle le cerveauavec les altérations cérébrales. Compte tenu de leurs nombreuses caractéristiques distinctives, il est attendu que le MeHg, le Pb et les BPCs n’affecteront pas les mêmes ne seront pas associés avec les mêmes atteintes fonctions attentionnelles et visuelles.

La réalisation de ce projet de recherche permettra d’élargir le champ des connaissances sur la neurotoxicité développementale associée aux CE classiques. Les deux études longitudinales permettront d’identifier les déficits à long terme associés à l’exposition pré et postnatale aux contaminants. Ce projet permettra ainsi de mieux comprendre les relations entre le cerveau en développement et les agents toxiques présents dans l’environnement des enfants. L’exposition aux CE est une préoccupation actuelle non seulement pour la communauté inuite, mais aussi pour la population générale, également exposée de façon chronique aux contaminants dans l’environnement. Cette réalité nécessite donc d’y orienter la recherche afin de comprendre et, ultimement, de mieux intervenir.