Article pp.213-221 du Vol.28 n°3 (2008)

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Les pesticides ont-ils des effets sur la santé ?

J.-F. Narbonne

INTRODUCTION

Le monde des pesticides est très complexe et avec des classes chimiques extrêmement diverses et l’utilisation de ces substances en agriculture mais aussi en voirie et en jardinerie est massive. On parle d’environ 80 à 100 000 tonnes/an de pesticides sur le territoire français. Contrairement à d’autres contaminants de l’environnement ou de l’alimentation, les pesticides sont des substances dont la destination est d’éliminer des insectes, des végétaux ou des champignons. Les insecticides neurotoxiques peuvent donc apparaître comme aussi toxiques pour les mammifères et l’homme. Par contre certains herbicides ayant pour cible des processus spécifiques des végétaux ne devraient pas être très toxiques pour les mammifères. Ils peuvent cependant avoir des effets inattendus comme de se lier à des récepteurs hormonaux.

C’est ce qui a été constaté pour l’atrazine qui est classée comme perturbateur endocrinien estrogéno-mimétique. Le composé n’est pas actif par réactivité chimique mais par similitude de conformation. Ces quelques données suggè- rent la grande complexité de l’étude des effets des pesticides sur la santé humaine.

1 – LES VOIES D’EXPOSITION

Ces pesticides vont être dispersés dans les différents compartiments de l’environnement, en particulier au niveau de l’air, précipités par la pluie, dépo- sés sur les sols et sur les végétaux et vont pénétrer dans les différentes nappes d’eau de surface ou profonde avec des processus de dégradation qui rendent très difficile la détection des molécules. Aujourd’hui, on assiste à une diminution des utilisations des molécules, les molécules étant de plus en plus efficaces et donc deviennent plus difficiles à détecter.

Université Bordeaux 1 – 33405 Talence – France.

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Les voies d’exposition de l’homme peuvent être multiples (respiration, contact cutané, ingestion) en fonction de différents scénarios ou situations. On va donc trouver des situations d’exposition spécifiques comme travailleur de l’industrie chimique, ou liées à des utilisations agricoles, en jardinerie, domestiques ou à la consommation d’aliments traités. Une des grandes difficultés dans l’évaluation des expositions est due à la complexité des cocktails de substances utilisés de façon simultanée ou séquentielle, du fait de la diversité des matières actives mais aussi des adjuvants présents dans les produits de traite- ment. Cette complexité a d’ailleurs donné lieu à une sous-discipline appelée expologie.

L’évaluation de l’exposition alimentaire est en partie basée sur les enquêtes régulières de contamination des denrées alimentaires à la fois au niveau natio- nal et Européen. Au cours des années 2001 à 2003, 58 substances et métabo- lites ont été détectés en France dans l’eau destinée à la consommation humaine à des concentrations supérieures à la limite de qualité de 0,1 µg/L, fixée dans le code de la santé publique. Certaines substances ou métabolites peuvent être persistants dans l’environnement (ex. atrazine, lindane). Ceci explique leur présence dans certaines ressources en eau bien qu’ils aient été retirés ou interdits.

Les analyses effectuées dans les fruits et légumes montrent que dans 56 % des fruits et légumes on ne détecte pas de résidus (< LOD), 38 % des échan- tillons sont positifs mais en dessous des limites maximums, environ 6 % sont au-dessus des LMRs. Pour les légumes les dépassements concernent souvent les poivrons ou les aubergines, pour les fruits il s’agit souvent des fraises et des poires. Ce sont surtout les fongicides dans les fruits et légumes et les insecticides pour les céréales qui sont positifs. De plus dans un nombre significatif d’échantillons, on trouve plus d’une substance active par denrée alimentaire (jusqu’à 8 substances). L’exposition aux pesticides se caractérise par une grande variabilité dans le temps, liée à la périodicité des traitements agricoles.

En ce qui concerne l’agriculture Bio, il y a beaucoup moins de résultats. En général les produits Bio sont en dessous des seuils de détection. Dans une étude publiée par la DGAL portant sur la recherche de 78 matières actives, aucune n’a été détectée dans les produits Bio, alors que dans les produits issus de l’agriculture conventionnelle plusieurs résidus ont été détectés.

Une étude récente de l’Ineris, réalisée avec l’université Paris-V, a évalué l’exposition aux pesticides de 130 enfants répartis dans l’Ile-de-France, 73 vivant en pavillon et 57 en appartement. Un total de 31 composés (insecticides, herbicides et fongicides) a été pris en compte et les prélèvements ont été effectués dans l’air, sur les poussières au sol et sur les mains des enfants.

Au moins un produit de type pesticide se trouvait dans 94 % des logements : insecticide dans 93 % des cas, fongicide pour les plantes dans 30 % des cas et herbicide dans 32 %. Le lindane, un insecticide désormais interdit en France, était le pesticide le plus fréquemment retrouvé dans l’air (88 % des logements).

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2 – PRÉSENCE CHEZ L’HOMME

Les difficultés d’évaluation des expositions aux pesticides par les différentes voies possibles ont poussé à la recherche des résidus dans le corps humain qui est donc l’intégrateur des voies d’exposition. On a en fait accès à deux types d’études. La première vise à rechercher dans les tissus les résidus de substances actives. Cela ne peut s’appliquer qu’à des substances relativement persis- tantes, en particulier celles appartenant au groupe des POPs comme la plupart des pesticides organochlorés. Les substances actives plus récentes mises sur le marché concernent des molécules biodégradables dont il est difficile de retrouver des traces dans les lipides de réserve. Les études se sont donc focali- sées sur la recherche de métabolites dans les urines.

Ainsi dans un premier temps on a recherché des pesticides dans les tissus humains. Dans l’étude de Cordoue basée sur des biopsies chez des populations rurales ou urbaines, différents pesticides organochlorés persistants ont été retrouvés.

Plus récemment, il y a eu une étude à Grenade, où des biopsies sur des enfants de zone rurale ont été faites, et l’on a retrouvé 43 échantillons positifs qui contenaient de 1 à 14 substances actives. Il s’agissait pour l’essentiel de pesticides rémanents, qui peuvent même passer de la mère à l’enfant via le lait humain et surtout exposer le fœtus via le sang du cordon ombilical, comme l’ont montré récemment les études menées par des pédiatres aux USA et par WWF en europe. Ces anciens pesticides ont largement diminué en particulier l’étude de Magdebourg qui a montré sur une période de 1990 à 1996, des chutes importantes pour ce qui concerne le DDT, les différents métabolites, exception faite pour le DDE qui est le métabolite du DDT. On avait des chutes qui pouvaient aller jusqu’à 60 ou 80 % de ces pesticides en une dizaine d’années. Ces diminutions ont aussi été rapportées dans les étu- des WWF sur 3 générations au Royaume-Uni et sur 13 familles en Europe.

Évidemment on ne retrouvait pas les nouveaux pesticides dégradables, dont la persistance est faible. Dans ce cas on recherche les métabolites urinaires.

Une étude américaine de 1999-2000 a rapporté la présence du TCPY, un métabolite du chlorpyriphos et du chlorpyriphos-méthyl, dans l’urine de 90 % des hommes et le 1-naphtol, un métabolite du carbaryl et du naphtalène dans 75 % des échantillons. Dans une étude de l’INERIS sur les enfants de la région parisienne, 70 % des enfants excrétaient au moins l’un des six méta- bolites urinaires des organophosphorés. Une étude californienne portant sur l’exposition aux organophosphorés chez des enfants qui consommaient des produits Bio ou des produits d’agriculture conventionnelle a montré que ces derniers sont 6 à 9 fois plus exposés aux pesticides que les enfants qui consomment des produits Bio.

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3 – ÉVALUATION DES RISQUES

Traditionnellement le risque se calcule en rapportant l’exposition à la DJA.

La somme des vecteurs d’exposition (alimentation, boisson, respiration) doit rester en dessous de la DJA pour être dans une situation innocuité imposée par la loi.

L’évaluation des apports alimentaires en pesticides se heurte à certaines dif- ficultés liées à l’hétérogénéité des données et des limites analytiques. La méthode utilisée la plus simple est celle théorique maximaliste de l’Apport Jour- nalier Maximum Théorique (AJMT), qui se fonde sur les limites maximales en résidus (LMR) de pesticides. Une méthode plus réaliste évalue l’Apport Journa- lier Estimé (AJE) à partir des résultats des plans de surveillance et de contrôle dans les aliments, ce qui reflète mal l’exposition réelle. Les enquêtes alimentaires fines sont faites sur des diètes totales ou sur des aliments préparés, ce que l’on appelle des repas dupliqués (DD), où l’on analyse les produits tels que consommés, c’est-à-dire épluchés, lavés, cuits etc.

Parmi les 58 molécules ayant fait l’objet de dépassement de la limite de qualité dans l’eau de boisson au cours des années 2001 à 2003, l’AJMT est supérieur à la DJA pour 3 pesticides : l’aldrine, la dieldrine et le dichlorvos. Les calculs montrent que les expositions réelles par substance active (AJE et DD) sont inférieures à 10 % de la DJA et la plupart du temps inférieures à 1 % de la DJA. Si l’on fait une hiérarchisation des risques en France sur la base des AJE moyennes pour la population adulte, les pesticides viennent après bien d’autres contaminants comme les PCB, les mycotoxines, les phtalates, les dioxines, les métaux lourds ou les polybromés retardateurs de flammes. Les expositions les plus significatives concernent les pesticides utilisés dans les traitements post- récoltes. Donc, si l’on prend cette base de calcul « officielle » dans l’évaluation des risques, les pesticides ne constituent pas des contaminants alimentaires préoccupants.

4 – EFFETS OU IMPACT CONSTATÉS CHEZ L’HOMME

Les épidémiologistes américains et scandinaves étudient l’état de santé de leurs agriculteurs depuis une dizaine d’années déjà. En effet, les paysans sont les premiers à être exposés de façon significative aux pesticides. Cependant les cancers ne sont pas les seuls effets recherchés. Pour les agriculteurs il s’agit d’abord d’effets liés aux expositions aiguës au cours des utilisations. En France, la MSA a récemment collecté des données auprès des agriculteurs et a relevé une fréquence des eczémas, maux de tête, conjonctivites et asthmes.

Ces expositions aiguës peuvent aller jusqu’au coma ou à la mort, en partie du fait de la toxicité des adjuvants. Mais d’autres effets à long terme sont aussi recherchés comme les atteintes des fonctions de reproduction ou les maladies neuro-dégénératives. Plus récemment les chercheurs se sont intéressés aux effets sur l’autisme dont les cas se sont multipliés.

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4.1 L’autisme

Une forte augmentation des cas d’autisme (✕ 10) a été observée aux USA dans la période 1980-1996. L’existence d’un lien entre exposition aux pesticides organochlorés et l’apparition du syndrome de l’autisme avait été fortement suspectée par le fait que chez 29 femmes vivant en Californie à moins de 500 m des zones traitées, 28 % des enfants étaient autistes, alors que cette atteinte ne touche qu’un enfant sur 150. Cependant le faible nombre de sujets étudiés ne permettait pas de conclure de façon significative. Plus récemment en 2007 une étude portant sur un ensemble de 300 000 personnes en Californie, 465 enfants présentant un syndrome d’autisme nés dans les années 1996-1998 ont été comparés à 6 900 témoins. Un lien a été montré entre l’augmentation de l’apparition de la maladie et la proximité de champs traités avec des pesticides organochlorés, en particulier le dicofol et l’endosulfan, si l’exposition a lieu au cours des 8 premières semaines de la grossesse (période d’embryogenèse du système nerveux central). Cette augmentation qui peut aller jusqu’à un facteur 10, avec une relation de proportionnalité qui dépend de la proximité de la zone traitée (en particulier pour une distance de moins de 500 m) et des quantités de pesticides utilisées.

4.2 Effets neurologiques

On a beaucoup parlé de l’effet des insecticides sur les problèmes de dégé- nérescences neurologiques, en particulier les maladies de Parkinson et d’Alzheimer. La maladie de Parkinson est une maladie qui se manifeste le plus souvent après 60 ans et dont le symptôme majeur est un tremblement au repos et une élocution difficile. Ce sont les neurones des réseaux dopaminergiques qui sont sélectivement détruits, vraisemblablement par un excès de radicaux libres. Les premières études n’ont montré aucun effet significatif chez les utilisateurs de pesticides, jusqu’à ce qu’une discrimination soit faite en fonction de la sensibilité génotypique des populations. Lorsque l’étude épidémiologie est faite sur un ensemble de population, la variabilité est telle qu’il faut des cohortes de dizaines de milliers de personnes pour obtenir une puissance statistique nécessaire. Au contraire l’étude sur les populations sensibles montre un lien significatif entre exposition aux pesticides et risque de maladie de Parkinson.

Une relation dose effets a pu être établie au cours de deux études sur de nombreuses cohortes aux USA et en Europe.

Dans le cadre du projet européen appelé Geoparkinson l’étude de l’univer- sité d’Aberdeen a porté sur 3 000 personnes installées en Écosse, en Italie, en Suède, en Roumanie, et à Malte. 767 avaient la maladie de Parkinson, 1989 appartenaient au groupe témoin. Les jardiniers amateurs faiblement exposés aux pesticides ont 9 % plus de risque de développer la maladie que les non- utilisateurs, et les agriculteurs (avec une exposition forte) 43 % plus de risque.

L’étude a en outre montré que le risque augmente de 350 % lorsque l’histoire familiale est déjà marquée par la maladie.

En 2006, une équipe de chercheurs américains de l’université de Harvard a suivi 143 000 personnes, partie prenante depuis 1982 d’un programme de pré- vention du cancer. Le risque d’apparition de la maladie de Parkinson est 70 % plus élevé parmi les personnes qui avaient été exposées à des pesticides, même à de faibles doses, mais de manière chronique. Ce risque concernait

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l’usage agricole, mais aussi le jardinage et les usages domestiques de pesticides. En revanche, ces chercheurs n’ont pas détecté de corrélation similaire avec d’autres polluants, tels que les solvants, l’amiante, les acides… Plus inquiétante est la communication faite le 4 avril 2003 par des chercheurs de l’université d’Honolulu. Ces scientifiques ont rapporté que les personnes qui mangent 3 fruits et plus par jour ont un risque de Parkinson augmenté de 70 %. Cette étude avait été conçue à l’origine pour explorer un lien étrange, rapporté dans plusieurs études, entre la consommation de vitamine C et le risque de Parkinson. En réalité, ce n’est pas la vitamine C qui est en cause. Elle n’aurait servi que comme marqueur de la consommation de fruits. Certains pesticides ont donc été suspectés. Des études chez les rongeurs ont claire- ment impliqué le paraquat et le manèbe. Un autre pesticide récemment mis en cause est la roténone qui agit par contact et ingestion sur le système nerveux de presque tous les insectes. La roténone est autorisée en agriculture biologi- que. On la rencontre aussi dans un grand nombre de produits pour la maison, qu’il s’agisse du jardinage (pucerons, altises, doryphores) ou des insecticides ménagers.

4.3 Pesticide et cancer

Certains pesticides sont classés cancérigènes par l’IARC. Par exemple la formaldéhyde est classée en Groupe 1 alors que l’atrazine est en groupe 2.

L’effet des pesticides sur la fréquence d’apparition de cancers a donc été recherché. Chez les agriculteurs, les sujets observés sont moins nombreux à être atteints de cancer que le reste de la population, mais certains types de tumeurs sont anormalement fréquents chez eux. La liste noire qui s’est étoffée depuis les premières publications en 1996, comprend les leucémies, les tumeurs cérébrales, les cancers des ganglions et de la prostate, avec des aug- mentations de 30 à 60 % et puis les cancers du rein, de l’estomac, du pan- créas. Concernant le cancer du sein, il y a beaucoup de discussions. Les premières études ont montré qu’il n’y avait pas d’association. Par contre Mariette Gerber a essayé de typer les cytochromes P450 des populations, et a montré un risque relatif de cancers deux fois plus élevé chez les personnes sensibles (CYP1B) qui ont été surexposées aux pesticides OC pendant plus de 10 ans.

Pour ce qui concerne les leucémies, une enquête téléphonique sur 268 enfants avec lymphomes non-Hodgkinien (NHL) a été réalisée en Californie.

Une association significative a été montrée entre le risque de lymphomes à cel- lules T et B et de lymphomes de Burkitt, avec l’utilisation de pesticides professionnelle (RR = 3,0) et surtout domestique (RR = 7,3). Plus récemment sur 280 cas de leucémies aiguës comparés à 288 contrôles, une augmentation des risques d’un facteur 2 en moyenne a été montrée pour des expositions au cours de la grossesse, au cours de la période post-natale, pour des usages de jardinerie, en particulier des fongicides, ou de traitements sur l’homme contre les mycoses.

Les tumeurs du cerveau ont aussi été étudiées. Les résultats d’une étude sur les viticulteurs de la région bordelaise, ont porté sur 221 personnes atteintes d’une tumeur au cerveau et 442 cas-contrôles entre mai 1999 et avril 2001.

Les travailleurs les plus exposés, outre un risque de tumeur deux fois plus élevé que pour les cas-contrôles, présentent également un risque de gliome trois fois

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plus élevé. Pour plus de 70 % d’entre eux, ils ont été exposés entre 1965 et 1985. Pour les expositions plus faibles, aucun risque supplémentaire n’a été trouvé. À cette époque, on recommandait l’utilisation de substances inorgani- ques (cuivre, soufre), de dithiocarbamates et de phtalimides. Une étude fran- çaise datée de 1998 montrait que l’utilisation de pesticides dans les vignes augmente la mortalité liée au cancer du cerveau chez les agriculteurs. Les fongicides représentent 80 % des pesticides employés en viticulture. Une exposition professionnelle aux insecticides et aux herbicides portant sur 657 cas de gliomes et de méningiomes diagnostiqués entre 1994 et 1998 comparés à 765 contrôles a été réalisée aux USA. L’augmentation du risque de méningiome est significative chez les femmes utilisant des herbicides proportionnellement aux quantités utilisées.

4.4 Effets sur la reproduction

Chez des familles d’agriculteurs, on a rapporté des cas de retards de fécon- dité, avortements spontanés, morts fœtales, accouchements prématurés, téra- togenèse, mais aussi anomalies de l’appareil sexuel, cancers des testicules…

De même plusieurs pesticides interfèrent avec les récepteurs hormonaux (ER) ou le métabolisme des hormones (CYP) comme l’endosulfan, la vinclozoline ou le 24D. Il y a une cinquantaine de pesticides sur la liste des perturbateurs endo- criniens. Les effets reprotoxiques ont donc été recherchés.

Une étude californienne sur 10 ans sur 73 femmes agricultrices et sur 608 contrôles a montré des corrélations positives entre exposition et mort fœtale, anomalie congénitale, en fonction du temps d’exposition, en particulier au niveau de la 3^e et 8^e semaine de vie du fœtus, et en fonction de la distance par rapport à la source (plus ou moins d’un mile). Il y a un risque relatif qui va de 2 pour les pyréthrénoïdes et 3 pour les organophosphates.

L’étude dite « Minnesota » portait sur 34 000 utilisateurs de pesticides avec 5 000 naissances de 89-92 et 21 000 contrôles. Il y a une augmentation des anomalies à la naissance, diminution de la croissance, diminution de la fertilité masculine et féminine, et même des atteintes chromosomiques, en particulier dans la Red River Valley, connue comme étant une zone extrême- ment polluée. Il faut rappeler que le nombre de couples stériles a fortement augmenté en Europe et aux USA depuis les années 1970, pour atteindre 10 % des couples aujourd’hui. Les effets portent aussi sur des malformations affec- tant l’appareil génital des garçons. Ainsi le Pr. Sultan a observé dans son ser- vice hospitalier de Montpellier une élévation d’un facteur 2 à 3 de l’apparition de micropénis, de cryptorchidie et de pseudo hermaphrodisme mâle chez les enfants d’agriculteurs exposés aux pesticides pour la période 1998 à 2003. Le faible nombre de sujets étudiés limite évidemment l’existence d’un facteur de causalité.

Des chercheurs de l’université de Harvard montrent que des hommes expo- sés à certains insecticides voient leur taux de testostérone diminuer. Cet article est l’un des premiers résultats importants portant sur les effets reprotoxiques des produits phyto-pharmaceutiques à faible dose. Les chercheurs de Harvard ont compilé les données provenant de 268 hommes qui se sont présentés à une clinique d’infertilité du Massachusetts entre 2000 et 2003. Les analyses ont associé une hausse du taux de TCPY dans les urines avec une baisse du taux

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de testostérone. Cette relation inverse a également été trouvée dans le cas du 1-naphtol.

4.5 Effets cocktails

Les approches toxicologiques traditionnelles abordent l’évaluation des risques molécule par molécule. En fait dans la réalité on est exposé à des cocktails de molécules y compris d’ailleurs des cocktails de substances naturelles.

Nous disposons maintenant d’outils pour évaluer des potentiels toxiques de ces cocktails. Il s’agit essentiellement de bioessais et de biomarqueurs basés sur des techniques de biologie cellulaire et moléculaire. Une approche discrimi- nante TIE permet ensuite d’identifier dans le cocktail, les composés les plus contributeurs aux résultats des bioessais.

En fait il y a deux façons d’aborder les effets cocktails :

1 – On considère des associations en tenant compte des mécanismes d’action communs. Dans ce cas on peut avoir des interactions positives ou négatives, des blocages avec des effets de synergie ou d’antagonisme.

2 – On considère les mélanges naturels, c’est-à-dire avec ceux que l’on trouve dans l’environnement et on teste l’effet sur une cible moléculaire et il n’y a pas de raison a priori qu’il y ait des effets additifs, synergiques ou anta- gonistes. En général, la probabilité de trouver des effets d’interaction est relativement faible dans les cocktails naturels. Dernièrement, l’implication des pesticides (en particulier les organochlorés) dans les processus de l’obésité et du diabète, seuls ou en association avec d’autres déterminants semble être envisagée.

5 – CONCLUSIONS

Les effets des pesticides sur la santé de l’homme sont de plus en plus documentés. Si les atteintes à la santé des agriculteurs sont aujourd’hui démontrées à la fois pour les effets aigus mais aussi pour des effets à long terme comme certains cancers, les maladies neuro-dégénératives et les atteintes anatomo-fonctionnelles du système reproductif, les effets sur les non professionnels exposés indirectement aux traitements agricoles (résidants près des aires d’application en agriculture) mais aussi aux usages en jardinerie ou domestiques commencent à être documentés. Pour ce qui concerne le consommateur exposé via les résidus présents dans l’eau de boisson ou les aliments, il est très difficile de discriminer le rôle spécifique des pesticides par rapport aux nombreuses autres substances chimiques contaminant notre environnement. Si l’évaluation des risques traditionnelle ne semble pas montrer de risques significatifs, de nombreuses incertitudes existent sur les effets des cocktails qui sont la réalité de l’exposition humaine ainsi que sur le rôle des dif- férences de susceptibilité. Comme pour d’autres contaminants la période la plus critique est la gestation. Les nouvelles données significatives ainsi que les nouvelles incertitudes amènent à réviser les conditions des utilisations multiples

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des pesticides et à réduire les expositions. De profonds changements dans les procédures d’autorisation et d’usage ont déjà été mis en œuvre. Au niveau de l’évaluation des risques avant homologation c’est désormais l’AFSSA qui a été chargée de l’instruction des dossiers en relation avec l’Agence européenne.

Ceci amène à une réactualisation des matières actives autorisées et à une révi- sion de certaines valeurs limites. Après les discussions dans le cadre du

« Grenelle de l’environnement » des déclarations d’intention de réduire drasti- quement l’usage des pesticides ne se sont pas pour l’instant traduites concrè- tement dans les faits. De nombreuses initiatives locales montrent la pertinence des mesures alternatives.

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