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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 niveau 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.
L’impact de la pollution atmosphérique sur l’asthme est important à connaître pour le praticien, à la fois pour conseiller ses patients et pour pouvoir répondre aux questions des médias. Dans cet article, nous nous proposons d’aborder trois questions relatives à l’impact que peut avoir la pollution atmosphérique 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 ?
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 μg/m3 de particules fines dans l’air ambiant, on observe 1% de plus d’admissions pour asthme dans les centres d’urgences, aussi bien chez les enfants (< 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 μg/m3 à des pointes de 150 à 200 μg/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% environ le nombre d’admissions en excès pour crises d’asthme dans nos centres d’urgences lors de ces journées particulières.
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.
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 comme condition-témoin. On assiste à une chute significative 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 asthmatique a été exposé lors de sa promenade. De plus, ces changements sont associés à une augmentation de l’activation des neutrophiles dans le sang des participants.
L’EGEA (Etude épidémiologique sur les facteurs génétiques 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 pulmonaires) et l’ont rapporté à l’exposition moyenne annuelle aux polluants atmosphériques. Après ajustement pour les facteurs confondants (niveau d’instruction, obésité, atopie, etc.), il apparaît une association nette et significative entre les asthmes les moins bien contrôlés et les moyennes annuelles les plus élevées d’ozone et de particules fines.
Très récemment, dans une expérimentation clinique américaine 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 inoculation par un virus influenza atténué.4 L’exposition au diesel a entraîné une augmentation de l’activation des éosinophiles 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 clairance 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.
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 conditionnent la gravité de la maladie.
Une revue systématique de la littérature épidémiologique, effectuée en 2011, a montré qu’il n’y avait pas de corrélation entre la pollution urbaine moyenne, telle qu’elle est mesurée par les stations fixes de contrôle de la pollution, et la prévalence de l’asthme dans la localité correspondante.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 corrélations deviennent positives et significatives.6
Ainsi, la Childrens’ Health Study, qui a étudié une cohorte de 2500 enfants suivis depuis l’école enfantine, a montré 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 moyennes annuelles de particules fines et de NO2 – deux marqueurs de la proximité du trafic automobile – étaient significativement associées à l’apparition d’un asthme et cette association a persisté pendant les huit années du suivi. D’autres études de cohorte, en Allemagne9 et en Suède,10 retrouvent le même type d’association.
L’exposition pendant la première période de la vie paraît particulièrement importante. Ainsi, une étude cas-témoins française,11 portant sur 217 enfants asthmatiques, âgés de quatre à quatorze ans, appariés à 217 enfants non asthmatiques, 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 association entre la survenue d’un asthme et l’exposition à la pollution atmosphérique pendant les trois premières années de vie, mais pas avec l’exposition cumulée pendant toute la vie de ces enfants. De même, une étude canadienne 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 jusqu’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 première 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 médecin, mais autorapporté par les participants à de grandes études de cohortes populationnelles, de manière rétrospective, en général sur une longue période (par exemple : dix ans). Elles sont donc davantage sujettes aux biais de déclaration et de rappel que les cohortes de naissances mentionnées plus haut où les sujets sont interrogés annuellement. 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 statistiquement 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 rapportée 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 indirects chez l’adulte. Chez ces derniers, des facteurs confondants (par exemple : tabagisme, exposition professionnelle, etc.) et des erreurs de classification (asthme versus bronchite chronique) rendent la recherche plus difficile.
Une des rares études qui rapporte clairement une augmentation de sensibilisation allergique en lien avec la pollution atmosphérique est une cohorte de naissances allemande.8 Environ 3000 enfants, recrutés dans les maternités de la région de Munich, ont été suivis par des questionnaires jusqu’à l’âge de six ans, âge auquel les IgE spécifiques pour les allergènes respiratoires les plus communs ont été mesurées. L’exposition chronique à la pollution atmosphérique s’est basée sur deux méthodes : une modélisation des concentrations de particules fines et NO2 au domicile de chaque enfant, pendant les années considérées, 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 positive entre l’exposition à la pollution, estimée par les deux méthodes et la sensibilisation (IgE spécifiques) aux allergènes 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 augmentée 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 enfants nés à Stockholm, retrouve une augmentation de la sensibilisation 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 année de vie. En revanche, il n’y a pas de relation avec le niveau de pollution observé entre la première et la quatrième années de vie. Cette association disparaît à l’âge de huit ans.15
Pour ce qui est des études transversales, elles sont généralement négatives. Ainsi, la branche italienne de l’étude 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 fréquemment positifs pour les pollens s’ils vivaient à proximité d’une route à haute densité de trafic.18 Toutefois, cette sensibilisation plus fréquente n’était pas associée à une fréquence augmentée de rhume des foins ou d’autres symptômes respiratoires.
En résumé, il semble que l’exposition à la pollution atmosphérique pendant la première année de vie, ou même in utero, puisse être associée à une augmentation 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 plupart des études en raison de facteurs confondants apparus après la première année de vie.
La notion d’une sensibilisation allergique lors d’une exposition 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 survenus pendant une période de cinq ans.19 Les mères ont répondu 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 particules fines et en hydrocarbures aromatiques polycycliques pendant les quatorze jours précédant la naissance était associé à une diminution des lymphocytes T, particulièrement CD4r, et une augmentation des lymphocytes B. Des groupes 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’exposition 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.
La pollution atmosphérique, à des niveaux que nous vivons 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’exposition 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.
> 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 atmosphérique 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