Dre Sylvie Maître | immuno-allergologue | Corcelles
Prof Bernard Laubscher | médecin-chef de service en pédiatrie | RHNe Pourtalès

Pesticides et santé humaine

Introduction

Les préoccupations de santé publique et les controverses concernant l’usage des pesticides sont connues de longue date (lecture recommandée : Silent Spring de Rachel Carlson, 1962, à propos du DDT) mais ont pris une ampleur considérable au cours de cette dernière décennie (p. ex. glyphosate dans l’affaire des Monsanto papers en 2017). Les dimensions sont inextricablement scientifiques et politiques, et la Suisse n’y échappe pas, comme illustré par la découverte dans de multiples communes suisses (toutes les zones de grandes cultures sont concernées) d’une contamination de l’eau potable par le chlorothalonil, et par la campagne de votations extrêmement tendue du 13 juin dernier. La dimension de santé publique est à souligner, puisque loin de ne toucher que les travailleurs du secteur agricole, la problématique touche également les résidents des zones agricoles, les employés des usines de production, les particuliers qui recourent à ces produits, mais également tout un chacun comme consommateur1.

Cet article a pour but de donner un aperçu de ce que l’on connaît des effets des pesticides sur la santé humaine, en se basant notamment sur la toute récente revue d’experts de l’INSERM (Institut National pour la Santé et Recherche Médicale) publiée en juin 20211. Il soulignera également le manque préoccupant de nos connaissances, et pourquoi il est si difficile de mener des études et d’interpréter des résultats sur ce sujet.

Cette courte mise au point n’a pas la prétention d’être exhaustive tant le sujet est vaste et complexe ; en particulier, pour des raisons évidentes de longueur de texte, elle n’inclut pas les effets (mieux connus) des pesticides sur les organismes vivants autres que les humains et donc sur l’ensemble de nos écosystèmes. Il faut comprendre par là que limiter notre analyse aux effets sur la santé humaine est un angle de vue forcément artificiel et très incomplet.

Généralités

Définition d’un pesticide (du latin pestis : fléau et caedere : tuer) : substance utilisée pour lutter contre des organismes vivants considérés comme nuisibles. C’est un terme générique qui rassemble des familles aussi diverses que les fongicides (p. ex cuivre, soufre, inhibiteurs de la succinate déshydrogénase (SDHi)), herbicides (p. ex glyphosate, agent orange), insecticides (p. ex néonicotinoïdes, pyréthrinoïdes, organophosphorés, organochlorés : chlorothalonil, DDT), parasiticides, etc.., toutes ayant une action biocide. Il s’agit de produits phytosanitaires utilisés principalement en agriculture, mais également dans la chaîne de production alimentaire (transport, stockage) et en usage domestique (pièges à mites/fourmis, médicaments/colliers antitiques pour animaux, shampoing anti-poux, traitements du bois)1,2.

Les pesticides sont artificiels (synonyme de pesticides de synthèse : créés par l’homme) ou naturels (molécules présentes de base dans la nature : soufre, cuivre, extraits de plantes : nicotine, pyrètre) ; les deux peuvent être produits en laboratoire de manière industrielle.

En Suisse >300 substances actives (p. ex glyphosate) sont homologuées et >1200 différents produits commerciaux (p. ex Roundup) sont sur le marché, le plus souvent sous forme de formulations complexes (p.ex avec adjuvants, qui eux-mêmes peuvent avoir un effet toxique)3.

Les pesticides agissent chimiquement sur des effecteurs qui sont souvent impliqués dans des fonctions vitales ou la reproduction, perturbant p.ex la signalisation nerveuse (néonicotinoïdes : actifs sur  récepteurs de l’acétylcholine via récepteurs nicotiniques3,4, entraînant une neurotoxicité large spectre ; organophosphorés : liposolubles, action sur le système nerveux par inhibition de l’acétylcholinestérase) ou hormonale, la respiration cellulaire, la division cellulaire ou la synthèse de protéines, permettant le contrôle efficace du nuisible2. Il est essentiel de comprendre qu’il n’existe pas de pesticide totalement spécifique d’un « nuisible » : les organismes vivants partagent, quel que soit leur rang taxonomique, des processus et mécanismes physiologiques partiellement communs. Etant principalement utilisés en circuit ouvert (épandages, usage prophylactique par enrobage des graines entraînant contamination des sols/eaux), les pesticides constituent donc un risque pour tous organismes « non cibles », y compris l’Humain2.

Données disponibles sur l’être humain : toxicologie, épidémiologie et … limitations

Les prédictions en toxicologie dépendant d’études scientifiques basées sur des expériences, le plus souvent sur cellules ou animaux invertébrés ; la première difficulté est donc liée à l’extrapolation nécessaire des données du modèle animal à l’humain.

Bien que les données sur le mécanisme d’action chez l’humain soient largement manquantes, des études p.ex sur certains organophosphorés, donnent des pistes : effets génotoxiques et pro-oxydants en lien avec l’activation de voies de signalisation impliquées dans la régulation de la prolifération et de la survie cellulaire, production d’espèces réactives de l’oxygène, propriétés immunosuppressives, effets de perturbation endocrinienne, altérations des profils de méthylation de l’ADN1.

Deuxième difficulté : les données cliniques sur l’humain sont essentiellement réduites aux données épidémiologiques, basées sur des études observationnelles (p.ex milieu agricole avec expositions intenses, répétées et à de multiples substances, versus population générale). Les scientifiques n’ont donc pas d’autre choix que d’analyser des systèmes complexes, bien loin des modèles académiques rassurants (mais manquant de réalisme) de l’evidence based medicine avec ses études prospectives en double aveugle étudiant l’exposition à une substance unique à la fois.

Pour ajouter complexité, biais et incertitudes, ajoutons que le processus d’homologation d’un pesticide se base sur des études fournies par l’entreprise qui vend le produit (données brutes souvent non accessibles), seule la substance active est tenue d’être testée, les normes de référence sont définies par la firme et selon des courbes dose-réponse d’exposition à court terme3. De nombreux paramètres, pourtant essentiels à la compréhension d’un effet clinique, ne sont pas pris en compte dont3,6:

  • effets des adjuvants et métabolites (parfois bien plus toxiques que la substance initiale)
  • effet perturbateur endocrinien (à une dose souvent bien moindre que la norme légale, et hors de la courbe dose-réponse) : non testé
  • effet cocktail : exposition simultanée à plusieurs substances (vente de formulations complexes)
  • vulnérabilité selon fenêtres d’exposition (par extension : grossesse, enfance, adolescence)
  • exposition répétée et/ou à moyen/long terme

Connaissances sur l’exposition de la population

Les pesticides de synthèse sont retrouvés partout dans l’environnement (eaux de surface et souterraines, air extérieur et intérieur, sols), avec un effet rémanent variable selon les substances, globalement mal connu, pouvant aller jusqu’à des dizaines d’années2,3. En Suisse des résidus de produits phytosanitaires (substances actives et/ou produits de dégradation), se retrouvent dans > 50% des stations de mesure des eaux souterraines. Dans les régions vouées aux grandes cultures, leur présence est même détectée à plus de 90 % des stations. Exemple du chlorothalonil, fongicide interdit en Suisse depuis 01.2020 : ses produits de dégradation problématiques (certains plus toxiques et plus persistants) sont retrouvés dans jusqu’à >50% des puits sous-terrains suisses au-dessus de la limite autorisée de 0.1ug/l, ce qui signifie une contamination de l’eau potable pour 1mio d’habitants du plateau suisse3,5. Rappelons que l’eau potable en Suisse provient à >80% des eaux souterraines5.

La population générale est contaminée essentiellement via l’alimentation, les professions agricoles principalement par voie cutanée (90%) et respiratoire (10%)2,8. A titre d’exemple, une équipe de scientifiques neuchâtelois a publié dans Science la preuve que >75% des miels produits à travers le monde contiennent des néonicotinoïdes7.

L’ensemble des écosystèmes terrestres étant contaminés, il est attendu mais inquiétant de constater que les pesticides de synthèse sont également détectables dans les tissus humains (urine, sang, cheveux, mais également placenta, sang du cordon ombilical), souvent à plusieurs substances simultanément, et à des taux dont on ne connait pas les conséquences (toxicocinétique ? bioaccumulation notamment des métabolites ? effet à long terme ?). A titre d’exemples :

  • des études de la cohorte mère-enfant PELAGIE (France) montrent la présence ubiquitaire d’organophos-phorés et de pyréthrinoïdes chez les participants1
  • l’étude du méconium (première selle du nouveau né, reflétant l’exposition fœtale) d’une cinquantaine de nouveau-nés sains montre la présence de chlorpyrifos, diazinon, propoxur et isoproturon dans la majorité des échantillons 1
  • une  analyse des mèches de cheveux (étude française ELFE) a détecté 122 substances au moins une fois et un minimum de 25 substances dans chaque échantillon 1
  •  Dernièrement une étude pédiatrique réalisée en Suisse romande9 a retrouvé des néonicotinoides non seulement dans le sang et les urines, mais également dans le LCR (liquide céphalo-rachidien ; première mondiale), dans 100% des enfants testés et avec en moyenne >3 substances différentes retrouvées. Soulignons qu’il s’agit de la première étude sur le sujet, alors que cette catégorie d’insecticides est depuis >25 ans sur le marché.

La détection de pesticides dans une matrice biologique atteste d’une exposition mais ne peut conduire à une interprétation d’effet clinique sans l’analyse de toutes les données associées de toxicologie et d’épidémiologie ; ce qui est évidemment très préoccupant vu le manque global de données.

Ces preuves d’imprégnation de la population signifient non seulement un risque de contamination au moment des stades critiques de développement des organes y compris du cerveau, mais également pour les futures études observationnelles une absence de groupe contrôle libre de contamination. Le champ des questions ouvertes reste immense : effet d’une substance individuelle, de ses métabolites et des adjuvants, à quelle dose et dans quel délai, rémanence dans certains tissus (bio-accumulation) ? Quid de l’effet cocktail sur un temps long, qui reflète l’exposition réelle ?

Effets cliniques sur l’être humain, selon la présentation temporelle :

Intoxications aiguës, volontaires ou non : la substance est en général connue, tout comme ses effets. En Suisse recueil des données par ToxInfoSuisse8

Effets subaigus (cutanés, respiratoire) et chroniques (principalement carcinogénicité, neurotoxicité, reprotoxicité) : lien de causalité difficile à établir pour les raisons expliquées ci-dessus. En Suisse il n’existe pas de données centralisées sur l’exposition professionnelle aux pesticides, ni de registre national pour les effets sur la santé d’origine professionnelle8. De grandes cohortes agricoles prospectives existent dans d’autres pays (AGRICAN en France, AHS aux USA) et sont une aide précieuse pour rechercher des liens épidémiologiques. L’INSERM (Institut National pour la Santé et Recherche Médicale, France), groupe d’experts multidisciplinaires indépendants, a publié tout récemment un bilan des connaissances internationales sur l’effet des pesticides sur la santé humaine1 : il s’agit d’une mise à jour d’un premier rapport datant de 20132, qui prend en compte la littérature scientifique internationale publiée depuis 2013. La mise en perspective des études épidémiologiques et toxicologiques, avec l’évaluation de la plausibilité biologique des liens observés, permet une synthèse des présomptions d’association entre expositions aux pesticides et effets sur la santé, les classant entre faibles (+/-), moyennes (+) et fortes (++). Les tableaux ci-joints, résumant les pathologies à présomptions d’association moyennes et fortes, sont tirés de cette revue d’experts. Globalement les nouvelles données 2021 vont toutes dans le même sens : elles confirment ou augmentent le niveau de présomption par rapport à 2013. Sans surprise la neurotoxicité et le risque augmenté de tumeurs sont les pathologies liées à un fort degré de présomption d’association ; à noter qu’en France la maladie de Parkinson est classée maladie professionnelle depuis 2012. De façon plus inquiétante, une exposition domestique pré-natale à certaines substances suffit déjà à constituer un risque significatif pour l’enfant.

Il faut compter également avec la mise sur le marché de produits plus récents, pour lesquels les données expositionnelles et épidémiologiques manquent. Les nouveaux antifongiques (SDHi, inhibiteurs de la succinate déshydrogénase) inquiètent particulièrement les scientifiques, qui ont lancé une alerte en 2018 en France demandant l’interdiction de ces molécules en raison de leur cible commune à toutes les cellules eucaryotes (mitochondries), et avec un effet toxique prouvé sur les cellules humaines1.

Environ 60% des pesticides seraient également des perturbateurs endocriniens environnementaux (PEE)3, qui s’ajoutent à une liste déjà longue d’exposition de la population générale (produits industriels, plastiques : bisphénol A, phtalates). Une dose extrêmement faible est ainsi suffisante pour produire un effet (effet dose-réponse non linéaire), sous forme d’altération de l’équilibre hormonal (oestrogènes/androgènes, mais également hormones thyroïdiennes, insuline). Certains organophosphorés ont notamment un effet pro-oestrogénique démontré à de très faibles doses1, qu’ils n’ont pas à doses plus élevées. Des molécules comme le glyphosate, le fipronil, l’imidaclopride (néonicotinoide) et les SDHi sont ainsi hautement suspects d’être des perturbateurs endocriniens1, mais de plus larges études manquent, délicates en raison des multiples facteurs confondants environnementaux.

 

En prenant du recul, certains scientifiques mettent en lien la perte de la biodiversité environnementale et l’augmentation de dysrégulations immunitaires (allergies, auto-immunité) dans nos sociétés occidentales10, hypothèse à nouveau très difficile à prouver mais néanmoins réaliste du point de vue physiopathologique. Un effet sur le microbiote digestif de plusieurs espèces animales dont l’Humain est également suspecté1, notamment du  glyphosate (confirmé sur le microbiote de l’abeille ; pour rappel glyphosate initialement homologué comme antibiotique3 avant de l’être comme herbicide) ; là encore les données manquent pour l’Humain. L’expertise de l’INSERM 2021 n’inclut pas dans son évaluation les retentissements indirects sur la santé humaine de l’effondrement des écosystèmes et de leur régulation (alimentation, climat). Rappelons seulement que la pollution, en particulier par les pesticides de synthèse, est considérée une des causes principales de l’effondrement de la biodiversité à l’échelle mondiale, et qu’il s’agit d’une cause encore réversible3.

Conclusions

Le sujet des pesticides de synthèse n’est pas sans rappeler les dossiers de santé publique comme l’amiante et le tabac. Le « piège de la preuve » se répète, dans un contexte d’intérêts financiers colossaux et de stratégies de production du doute11: éviter des conclusions permet d’éviter des décisions.

Il n’est ainsi pas vraiment étonnant que les données pourtant de plus en plus préoccupantes venant de la toxicologie fondamentale diffèrent des conclusions retenues par la toxicologie réglementaire par « manque de preuve solide ». Dernier exemple, en Suisse, daté du 18 aout 202112: à une interpellation d’une conseillère aux Etats suite à l’étude romande ayant mis en évidence des néonicotinoides dans le LCR d’enfants, le Conseil fédéral répond que les programmes de surveillance sanitaires actuels sont suffisamment performants pour assurer la sécurité dans le domaine des produits phytosanitaires, ajoutant que « les néonicotinoides utilisés selon les bonnes pratiques agricoles et les procédures en vigueur n’ont pas, selon les connaissances scientifiques actuelles, d’effet délétère sur la santé humaine ». L’indication à une étude épidémiologique spécifique, sollicitée dans l’interpellation, n’a donc pas été retenue12.

Selon de nombreux experts, même des dizaines d’années de recherches acharnées ne suffiraient pas à connaître la réelle toxicité de chacune de ces substances, de ses métabolites et de ses adjuvants sur l’humain. De même le coût indirect pour la population parait largement sous-estimé : car c’est bien la société, et non les vendeurs de pesticides, qui financera ce type d’études, de même que les études indispensables de santé publique, les coûts des maladies chroniques en lien avec les pesticides, sans parler des coûts indirects liés à l’effondrement de la biodiversité.

Faut-il attendre d’accumuler encore plus de preuves de l’impact des pesticides sur les écosystèmes et la santé, tout en continuant à utiliser ces substances, alors qu’il existe des alternatives efficaces de production agricole6 ? N’a-t-on donc rien appris, le principe de précaution peut-il rester si ostensiblement ignoré? Notre médecine ultra-technologique ne pourra rien contre la pollution de l’air, de l’eau et des sols, dont nous dépendons.

Il nous paraît urgent d’associer principe d’humilité (dans nos connaissances) et principe de précaution, et de considérer l’utilisation des pesticides comme un vrai enjeu de santé publique, avant de devoir constater trop tard des dégâts irréversibles pour les écosystèmes et la santé humaine.

Réf

  1. Inserm (Institut National pour la Santé et Recherche Médicale, France). Pesticides et effets sur la santé: Nouvelles données. Collection Expertise collective. Montrouge : EDP Sciences, 2021.
  2. Inserm (Institut National pour la Santé et Recherche Médicale, France). Pesticides et effets sur la santé ; synthèse et recommandations. Collection Expertise collective.
  3. Conférence SVSN 04.2021, Prof Edward Mitchell, Université de Neuchâtel, “Pesticides de synthèse, un mal nécessaire ou une erreur de parcours ? »
  4. Simon-Delso Net al., « Systemic insecticides (neonicotinoids and fipronil): trends, uses, mode of action and metabolites »,  Sci. Pollut. Res.,‎ 2014
  5. www.bafu.admin.ch/bafu/fr/home/themes/eaux/info-specialistes/etat-des-eaux/etat-des-eaux-souterraines/eaux-souterraines--qualite/produits-phytosanitaires-dans-les-eaux-souterraines.html
  6. An update of the Worldwide Integrated Assessment (WIA) on systemic insecticides, Jean-Marc Bonmatin et al, Environ Sci Pollut Res (2021) 28:11709-11715
  7. Mitchell EAD, Mulhauser B, Mulot M, Mutabazi A, Glauser G, Aebi A, 2017. A Worldwide Survey of Neonicotinoids in Honey. Science. DOI: 10.1126/science.aan3684
  8. Dr A.Berthet, présentation formation continue SNM 24.06.2021 « Exposition professionnelle aux pesticides, effets sur la santé et enjeux »
  9. Multiple Neonicotinoids in Children's Cerebro-Spinal Fluid, Plasma, and Urine. Laubscher et al, Available at SSRN:https://ssrn.com/abstract=3826201 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.3826201
  10. Regulation of the immune system by biodiversity from the natural environment: An ecosystem service essential to health, Graham A. Rook, PNAS November 12, 2013 110 (46) 18360-18367;
  11. TheMonsanto Papers: Poisoning the scientific well.McHenry LB.Int J Risk Saf Med. 2018; “Monsanto papers”, S.Foucart et S.Horel, 2017
  12. www.parlament.ch/fr/ratsbetrieb/suche-curia-vista/geschaeft?AffairId=20213612

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