Quel est le rôle de la pollution atmosphérique dans l’asthme ?

T. Rochat

P.-O. Bridevaux M. Gerbase

N. Probst-Hensch

N. Künzli

L’impact de la pollution atmosphérique sur l’asthme est im- portant à connaître pour le praticien, à la fois pour conseiller ses patients et pour pouvoir répondre aux questions des mé- dias. Dans cet article, nous nous proposons d’aborder trois questions relatives à l’impact que peut avoir la pollution at- mosphérique sur l’asthme :

• la pollution aggrave-t-elle l’asthme préexistant et dans quelle mesure ?

• La pollution augmente-t-elle l’incidence de l’asthme (c’est- à-dire la survenue de nouveaux cas d’asthme) ?

• La pollution augmente-t-elle le risque d’allergies ?

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C’est sans doute la question où la réponse est la plus nette. En 2001, une étude conduite dans huit grandes villes européennes¹ a montré qu’à chaque augmentation de 10 mg/m³ de particules fines dans l’air am- biant, on observe 1% de plus d’admissions pour asthme dans les centres d’urgen- ces, aussi bien chez les enfants (l 14 ans) que chez les adultes (15-64 ans). Des chiffres semblables ont été rapportés par des études américaines et l’association est retrouvée pour d’autres marqueurs de pollution tels que l’ozone ou le NO₂. Lors des pics de pollution que nous observons par exemple régulièrement en Suisse romande vers la fin de l’hiver (figure 1), la concentration de particules fines passe d’une valeur moyenne quotidienne de 20 à 30 mg/m³ à des pointes de 150 à 200 mg/m³ (rapportées par exemple par la Tribune de Genève du 6 février 2006).

L’extrapolation des données de la littérature permet donc d’estimer à 15% envi- ron le nombre d’admissions en excès pour crises d’asthme dans nos centres d’ur- gences lors de ces journées particulières.

Dans une étude expérimentale clinique, faite à Londres et publiée en 2007,² on a demandé à 60 sujets asthmatiques de faire une promenade de deux heures dans Oxford street et, un autre jour, une promenade comparable à travers Hyde Park What is the role of outdoor air pollution

in asthma ?

Strong scientific evidence has shown that or- dinary peaks of outdoor air pollution worsen the symptoms and control of asthma. As for chronic exposure, elevated mean level of local, near-road air pollution may cause in- creased incidence of asthma among children, and probably also among adults. By contrast, while there is no doubt that air pollution worsens allergic inflammatory processes, it is not clearly established that it may increase allergic sensitization among the general po- pulation. In this regard, more research is nee- ded, particularly on the effects of outdoor air pollution in the early periods of life.

Rev Med Suisse 2012 ; 8 : 2233-6

Une littérature abondante a permis d’établir que les pics ordinaires de pollution atmosphérique aggravent nettement les symptômes des patients asthmatiques et le contrôle de leur maladie. Pour ce qui est de l’exposition chronique, le ni- veau moyen de pollution locale, liée à la proximité d’une route à haut trafic, favorise une incidence plus élevée de l’asthme chez l’enfant et probablement aussi chez l’adulte. En revanche, même si elle aggrave les processus inflammatoires liés aux allergies, il n’est pas clairement démontré que la pollution augmente le taux de sensibilisation allergique de la population générale. Sur ce dernier point, davantage de recherches sont nécessaires, particulièrement pendant les toutes premières périodes de la vie.

Quel est le rôle de la pollution atmosphérique dans l’asthme ?

mise au point

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Drs Pierre-Olivier Bridevaux et Margaret Gerbase Service de pneumologie HUG, 1211 Genève 14 thierry.rochat@hcuge.ch pierre-olivier.bridevaux@hcuge.ch margaret.gerbase@hcuge.ch Prs Nicole Probst-Hensch et Nino Künzli

Swiss Tropical and Public Health Institute (Swiss TPH)

Socinstrasse 57, 4002 Bâle et Université de Bâle Petersplatz 1, 4003 Bâle nicole.probst@unibas.ch nino.kunzli@unibas.ch

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comme condition-témoin. On assiste à une chute significa- tive du volume expiratoire maximal par seconde (VEMS) lors de la promenade dans Oxford street et cette diminution est corrélée au taux de pollution auquel chaque asthmati- que a été exposé lors de sa promenade. De plus, ces chan- gements sont associés à une augmentation de l’activation des neutrophiles dans le sang des participants.

L’EGEA (Etude épidémiologique sur les facteurs généti- ques et environnementaux de l’asthme, l’hyperréactivité bronchique et l’atopie) est une étude cas-témoins portant sur près de 500 asthmatiques, appariés avec des sujets- témoins sans asthme et recrutés dans cinq villes de France.³ Les auteurs ont déterminé le degré de contrôle de l’asthme (score de symptômes, nombre de crises, fonctions pulmonai- res) et l’ont rapporté à l’exposition moyenne annuelle aux polluants atmosphériques. Après ajustement pour les fac- teurs confondants (niveau d’instruction, obésité, atopie, etc.), il apparaît une association nette et significative entre les asthmes les moins bien contrôlés et les moyennes an- nuelles les plus élevées d’ozone et de particules fines.

Très récemment, dans une expérimentation clinique amé- ricaine à double insu, des volontaires avec ou sans rhinite allergique ont été exposés à des particules d’échappement de moteur diesel pendant deux heures, suivies d’une ino- culation par un virus influenza atténué.⁴ L’exposition au die- sel a entraîné une augmentation de l’activation des éosino- philes et de la réplication du virus dans la muqueuse nasale des patients allergiques. Cet effet adjuvant des particules diesel sur l’inflammation allergique et la diminution de la clairan ce virale prend toute sa signification clinique quand on se souvient que les infections virales représentent un des facteurs les plus communs du déclenchement des crises d’asthme.

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Figure 1. «Mer de brouillard» sur la région de Genève vue depuis les crêtes du Jura

(Photographie P.-O. Bridevaux).

Habituellement, la température est plus chaude près du sol et plus fraîche en altitude. Selon les conditions météorologiques, il peut se produire, comme sur cette image, un phénomène d’inversion des températures. Dans ce cas, les polluants atmosphériques sont piégés dans la couche inférieure, car il n’y a plus de brassage de l’air de bas en haut. Une telle situation peut se prolonger pendant plusieurs jours et exposer la population à des pics de pollution.

En résumé, la pollution atmosphérique aggrave l’asthme, augmente le nombre de crises et diminue le degré de contrôle des asthmes sous traitement. Elle exerce un effet adjuvant sur les différents facteurs qui condition- nent la gravité de la maladie.

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Une revue systématique de la littérature épidémiologi- que, effectuée en 2011, a montré qu’il n’y avait pas de cor- rélation entre la pollution urbaine moyenne, telle qu’elle est mesurée par les stations fixes de contrôle de la pollu- tion, et la prévalence de l’asthme dans la localité corres- pondante.⁵ En revanche, lorsqu’on s’intéresse à l’incidence de l’asthme en fonction de l’adresse exacte du sujet et de sa proximité d’une voie de circulation à haut trafic, les cor- rélations deviennent positives et significatives.⁶

Ainsi, la Childrens’ Health Study, qui a étudié une co- horte de 2500 enfants suivis depuis l’école enfantine, a mon- tré que le risque d’apparition d’un asthme était associé au degré de pollution moyen, lié au trafic routier proche du domicile et de l’école.⁷

En Europe, l’étude prospective PIAMA (Prevention and Incidence of Asthma and Mite Allergy) est une cohorte de naissances néerlandaise, avec un suivi annuel minutieux sur huit ans.⁸ La pollution atmosphérique au domicile de chaque nouveau-né a été estimée par une modélisation combinant des mesures de pollution dans des stations fixes et un système d’information géographique (land-use regression model). Dans cette étude, les concentrations moyen- nes annuelles de particules fines et de NO₂ – deux mar- queurs de la proximité du trafic automobile – étaient signi- ficativement associées à l’apparition d’un asthme et cette association a persisté pendant les huit années du suivi.

D’autres études de cohorte, en Allemagne ⁹ et en Suède,¹⁰ retrouvent le même type d’association.

L’exposition pendant la première période de la vie pa- raît particulièrement importante. Ainsi, une étude cas-té- moins française,¹¹ portant sur 217 enfants asthmatiques, âgés de quatre à quatorze ans, appariés à 217 enfants non asth- matiques, étudie les effets de la pollution au moyen d’un index reflétant la densité du trafic automobile à proximité du domicile et de l’école. Les auteurs trouvent une asso- ciation entre la survenue d’un asthme et l’exposition à la pollution atmosphérique pendant les trois premières an- nées de vie, mais pas avec l’exposition cumulée pendant toute la vie de ces enfants. De même, une étude canadien- ne sur des registres de population (37 000 naissances en 1999 et 2000 de la région de Vancouver et environs) trouve une association entre l’incidence cumulée de l’asthme jus- qu’à l’âge de trois à quatre ans et un index modélisé de la pollution atmosphérique au domicile pendant la période de vie in utero de ces enfants ainsi que pendant leur pre- mière année de vie.¹²

Et chez l’adulte ? Les études sont ici moins nombreuses.

Elles se basent sur le diagnostic d’asthme porté par un mé- decin, mais autorapporté par les participants à de grandes études de cohortes populationnelles, de manière rétrospec-

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tive, en général sur une longue période (par exemple : dix ans). Elles sont donc davantage sujettes aux biais de dé- claration et de rappel que les cohortes de naissances men- tionnées plus haut où les sujets sont interrogés annuelle- ment. Ainsi, dans l’étude suisse SAPALDIA (Swiss study on Air Pollution And Lung Disease In Adults),¹³ l’exposition cumulative aux particules fines liées au trafic automobile, pendant une période de dix ans, dans une population âgée de 20 à 60 ans, n’ayant jamais fumé et sans anamnèse d’asthme au départ, est associée à un risque statistique- ment significatif de développer un asthme de novo (risque relatif de 1,30 pour chaque augmentation d’un interquartile du degré d’exposition). Une association semblable est rap- portée avec l’exposition au NO₂ dans la cohorte européenne ECRHS (European Community Respiratory Health Survey), ainsi que dans la cohorte scandinave RHINE (Respiratory Health in Northern Europe).¹⁴

En résumé, la pollution atmosphérique locale, liée à la proximité d’une voie de circulation à haut trafic, augmente l’incidence de l’asthme : les travaux qui le démontrent sont abondants et solides chez l’enfant, un peu plus in- directs chez l’adulte. Chez ces derniers, des facteurs confondants (par exemple : tabagisme, exposition pro- fessionnelle, etc.) et des erreurs de classification (asthme versus bronchite chronique) rendent la recherche plus difficile.

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Une des rares études qui rapporte clairement une aug- mentation de sensibilisation allergique en lien avec la pol- lution atmosphérique est une cohorte de naissances alle- mande.⁸ Environ 3000 enfants, recrutés dans les maternités de la région de Munich, ont été suivis par des question- naires jusqu’à l’âge de six ans, âge auquel les IgE spécifi- ques pour les allergènes respiratoires les plus communs ont été mesurées. L’exposition chronique à la pollution atmosphérique s’est basée sur deux méthodes : une mo- délisation des concentrations de particules fines et NO₂ au domicile de chaque enfant, pendant les années considé- rées, modélisation validée par les mesures de 40 stations fixes de monitorage de la région. D’autre part, le domicile de ces enfants a été classé selon la distance qui le sépare d’une rue à trafic élevé. Les auteurs trouvent une association po- sitive entre l’exposition à la pollution, estimée par les deux méthodes et la sensibilisation (IgE spécifiques) aux aller- gènes respiratoires extérieurs (par exemple : graminées, armoise, bouleau, herbacées), mais pas intérieurs (acariens, chat, chien). Ils trouvent également une association entre l’exposition à la pollution et la survenue de symptômes respiratoires chez ces enfants, ainsi que les diagnostics d’asthme posés par leur médecin.

A l’inverse, la cohorte de naissances néerlandaise, déjà mentionnée précédemment,⁷ qui rapporte une association nette entre pollution atmosphérique et incidence augmen- tée de l’asthme chez l’enfant, n’a pas retrouvé d’association avec une augmentation de la sensibilisation allergique pour

les allergènes respiratoires à l’âge de quatre et huit ans.

Les auteurs rapportent cependant une augmentation des IgE pour les allergènes alimentaires à l’âge de quatre ans, en association avec la pollution atmosphérique, mais cette association disparaît à huit ans.

La cohorte de naissances suédoise, qui a recruté 4000 en- fants nés à Stockholm, retrouve une augmentation de la sen- sibilisation allergique pour les pollens à l’âge de quatre ans, ainsi que des symptômes respiratoires, selon le niveau de pollution atmosphérique observé pendant la première an- née de vie. En revanche, il n’y a pas de relation avec le niveau de pollution observé entre la première et la quatriè me an- nées de vie. Cette association disparaît à l’âge de huit ans.¹⁵ Pour ce qui est des études transversales, elles sont gé- néralement négatives. Ainsi, la branche italienne de l’étu- de ISAAC (International Study of Asthma and Allergies in Childhood) ne trouve pas d’association entre le niveau de pollution auquel étaient exposés 2100 enfants italiens des écoles de Rome et les tests cutanés pratiqués entre l’âge de neuf et quatorze ans.¹⁶ De même, dans une étude de cohorte de 2600 adultes, âgés de 18 à 70 ans, à Nottingham (Royaume-Uni), les auteurs ne trouvent pas d’association.¹⁷ En revanche, en Suisse, les participants à l’étude SAPALDIA de la région de Bâle avaient des tests cutanés plus fréquem- ment positifs pour les pollens s’ils vivaient à proximité d’une route à haute densité de trafic.¹⁸ Toutefois, cette sen- sibilisation plus fréquente n’était pas associée à une fré- quen ce augmentée de rhume des foins ou d’autres symp- tômes respiratoires.

En résumé, il semble que l’exposition à la pollution at- mosphérique pendant la première année de vie, ou même in utero, puisse être associée à une augmenta- tion de la sensibilisation allergique. Cet effet n’est pas durable, comme le suggère la cohorte de naissances suédoise, ou alors il n’est plus détectable dans la plu- part des études en raison de facteurs confondants ap- parus après la première année de vie.

La notion d’une sensibilisation allergique lors d’une ex- position très précoce aux polluants atmosphériques est soutenue par d’intéressantes observations. Le niveau de pollution de deux districts de République tchèque a été étudié en relation avec près de 1400 accouchements surve- nus pendant une période de cinq ans.¹⁹ Les mères ont ré- pondu à des questionnaires détaillés sur leur mode de vie et le sang ombilical a été analysé pour ses sous-populations lymphocytaires. Le niveau moyen de pollution en particu- les fines et en hydrocarbures aromatiques polycycliques pendant les quatorze jours précédant la naissance était as- socié à une diminution des lymphocytes T, particulièrement CD4r, et une augmentation des lymphocytes B. Des grou- pes français et mexicains, indépendamment du groupe tchèque, ont récemment publié des résultats semblables, qui montrent un changement de l’équilibre des populations lymphocytaires du cordon ombilical en fonction de l’expo- sition prénatale.²⁰ Il reste encore à effectuer le suivi de ces nouveau-nés pour déterminer si ces changements auront un impact sur leur sensibilisation allergique future.

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La pollution atmosphérique, à des niveaux que nous vi- vons quotidiennement dans les agglomérations de Suisse et d’Europe, a un impact cliniquement important sur l’asthme.

Les pics de pollution, qui surviennent chaque année lors de périodes météorologiques particulières, vont de pair avec une exacerbation des asthmes préexistants. L’exposi- tion chronique à la pollution atmosphérique, le long des axes de grande circulation dans nos pays, joue un rôle bien établi dans l’apparition de nouveaux cas d’asthme chez l’enfant et probablement aussi chez l’adulte. Enfin, bien que la pollution aggrave les mécanismes inflammatoires liés aux allergies, il n’est pas clairement établi actuellement que la pollution augmente le taux de sensibilisation allergique dans la population : il est possible qu’elle puisse le faire à un stade très précoce de la vie, mais la durabilité de cet effet et ses conséquences cliniques doivent encore être démontrées par davantage de recherches.

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Implications pratiques

Les pics de pollution aggravent les symptômes et le contrôle de l’asthme : le traitement doit être adapté en conséquence.

On peut déconseiller aux asthmatiques les activités sportives en plein air lors des pics de pollution

L’exposition chronique à la pollution le long des axes routiers augmente le risque de développer un asthme chez les enfants et les adolescents : la réduction de la pollution atmosphéri- que est un objectif de santé publique

Les mécanismes inflammatoires liés à l’allergie s’aggravent sous l’effet de la pollution, mais il n’est pas clairement établi que le taux de sensibilisation allergique dans la population augmente en fonction de la pollution

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* à lire

** à lire absolument

Bibliographie

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